波致砂土海床剪切與液化破壞特征對比研究
本文關(guān)鍵詞: 波浪 砂土海床 剪切破壞 液化 出處:《中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》2017年07期 論文類型:期刊論文
【摘要】:波浪作用下海床的穩(wěn)定性直接影響著海洋構(gòu)筑物的安全。目前在波土相互作用的研究中,雖然較多地涉及到對海床液化或剪切破壞的分析,但缺乏不同海床計算厚度和飽和度等條件下二者破壞特征的對比研究。本文基于波浪作用下海床應(yīng)力的解析解,對砂土海床的剪切破壞和瞬態(tài)液化破壞特征進行了詳細研究和對比。結(jié)果分析表明,對于波浪作用下不同飽和度的砂土海床,其剪切破壞深度隨海床計算厚度的增加表現(xiàn)為3種變化模式,而其液化深度隨海床計算厚度的增加則只表現(xiàn)為1種變化模式。相比非飽和砂土海床,飽和砂土海床計算厚度較小時才可能發(fā)生液化,且其液化深度最小,但相同條件下對應(yīng)的剪切破壞深度卻最大。波浪作用下砂土海床存在一個最不穩(wěn)定厚度,其數(shù)值約為(0.2~0.3)倍波長,此時海床最易發(fā)生破壞,且破壞深度較大。波浪作用下砂土海床的剪切破壞在波峰和波谷處均可能發(fā)生,而瞬態(tài)液化只發(fā)生在波谷位置,且其液化深度位于剪切破壞深度范圍內(nèi)。
[Abstract]:The stability of the seabed under the action of waves directly affects the safety of marine structures. At present, in the study of wave-soil interaction, although the analysis of liquefaction or shear failure of the seabed is mostly involved, However, there is a lack of comparative study on the failure characteristics of the two under different sea bed calculation conditions, such as thickness and saturation. This paper is based on the analytical solution of the stress of the seabed under the action of waves. The characteristics of shear failure and transient liquefaction failure of sandy seabed are studied and compared in detail. The shear failure depth varies with the calculated thickness of the seabed in three ways, while the liquefaction depth with the calculated thickness of the seabed shows only one mode of variation, compared with that of the unsaturated sandy seabed, the shear failure depth of the sea bed varies with the calculated thickness of the seabed, while the depth of liquefaction increases with the calculated thickness of the seabed. When the calculated thickness of saturated sand seabed is small, the liquefaction depth is the smallest, but the corresponding shear failure depth is the largest under the same conditions. The wave length is about 0.2 ~ 0.3), and the seabed is the most vulnerable to damage, and the depth of destruction is larger. The shear failure of sandy soil seabed may occur at the peak and trough under the wave action, while the transient liquefaction occurs only at the trough position. The liquefaction depth is within the range of shear failure depth.
【作者單位】: 中國海洋大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院;山東省海洋環(huán)境地質(zhì)工程重點實驗室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項目“黃河口侵蝕再懸浮物海床內(nèi)部輸供及控制因素研究”(41272316)資助~~
【分類號】:P731.2;P751
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,本文編號:1510539
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