【摘要】： 21世紀(jì)是海洋的世紀(jì)。近年來(lái),我國(guó)加快了海洋油氣資源的開(kāi)發(fā)和利用,海底管道的鋪設(shè)量逐年增加。在從近岸平臺(tái)向陸地的油氣輸送中,管道輸送仍然是目前最重要的運(yùn)輸方式之一。然而,海底管道所處的海洋環(huán)境復(fù)雜,管道周?chē)状苍诓ɡ恕⒊绷鞯人畡?dòng)力的作用下極易產(chǎn)生沖刷,造成管道懸跨。懸跨段的管道沒(méi)有了底床的支持力和摩擦力,在波浪、潮流力的作用下很容易發(fā)生振動(dòng),對(duì)管道的安全穩(wěn)定性造成極大的破壞。 本文基于大型物理模型試驗(yàn),通過(guò)水槽中進(jìn)行的管道試驗(yàn)所觀察到的現(xiàn)象以及采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析,對(duì)管道的受力振動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。 本文介紹了目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于海底管道底床沖刷,受力振動(dòng)問(wèn)題的研究現(xiàn)狀,并提出了本文的研究特點(diǎn)。對(duì)物理模型試驗(yàn)的試驗(yàn)條件,試驗(yàn)內(nèi)容等進(jìn)行了詳細(xì)的描述。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)中底床變化的細(xì)致觀察,將海底管道周?chē)状矝_刷和沙波形成過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明,總結(jié)出一定的規(guī)律。 本文針對(duì)我國(guó)海底管道大都鋪設(shè)于細(xì)顆粒物海床的特點(diǎn),主要對(duì)粉土海床上海底管道的受力情況進(jìn)行分析。對(duì)比不同組次的試驗(yàn),總結(jié)出不同波浪要素,不同埋置深度海底管道的受力特征,并分析了流的作用對(duì)管道受力的影響,彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外關(guān)于波流聯(lián)合作用研究的不足。 本文通過(guò)中砂、極細(xì)砂海床與粉土海床的受力進(jìn)行對(duì)比,分析底床對(duì)海底管道受力的影響。在此基礎(chǔ)上對(duì)粉土海床平鋪海底管道在波流聯(lián)合作用下的受力過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的分析。此外,本文還試探性的引入了“剩余力”的概念,對(duì)單個(gè)波浪過(guò)程的作用進(jìn)行分析,以便研究管道的振動(dòng)趨勢(shì)。 最后,本文介紹了管道渦流振動(dòng)的機(jī)理,并結(jié)合東方1-1管道的測(cè)量資料和所在研究區(qū)的概況,分析了有無(wú)臺(tái)風(fēng)兩種情況下,海底管道的振動(dòng)疲勞問(wèn)題,對(duì)該區(qū)域的管道施工維護(hù)提供參考。
【圖文】：

e 波高儀及步進(jìn)式地形測(cè)量?jī)x圖 1-1 實(shí)驗(yàn)室及試驗(yàn)所用儀器圖計(jì)比例尺的設(shè)計(jì)的海底管道設(shè)計(jì)中，進(jìn)行物理模型試驗(yàn)以推求實(shí)際情況下浪力，仍然是目前工程界普遍應(yīng)用的方法。物理模型試驗(yàn)物理現(xiàn)象和參數(shù)，必須以相似理論和量綱分析為基礎(chǔ)，模定的相似準(zhǔn)則，常用的相似準(zhǔn)則有以下五種：準(zhǔn)則，，又稱(chēng)弗勞德（Froude）相似準(zhǔn)則，即gLV=重力慣性力= 常數(shù)，F(xiàn)r為弗勞德數(shù)；V 為流速；g 為重力加速度；L 為長(zhǎng)度

14b 管道模型圖 1-2 管道模型波浪要素的設(shè)計(jì)驗(yàn)采用規(guī)則波。波浪作用下的泥沙運(yùn)動(dòng)是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)的各自相似條件很難同時(shí)滿足，因此本文在比尺選擇上相似為主要相似條件。在綜合考慮了典型的海洋波浪條件造波能力以及其他條件之后，設(shè)計(jì)波浪參數(shù)見(jiàn)表 1-3。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：P756.2

【引證文獻(xiàn)】

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1 薛景宏;王欣;周禹鑫;杜厚臣;;海嘯波對(duì)海底懸跨管道受力分析[J];低溫建筑技術(shù);2012年03期

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1 王欣;海底懸跨管道在波浪與地震共同作用下受力分析[D];東北石油大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2597483