隨著人類活動不斷向海洋拓展和各類海洋工程的大量興建，波浪作用下的海床響應(yīng)及海床地基穩(wěn)定性成為亟待深入研究的問題。本文以黃河三角洲為背景，在總結(jié)和借鑒國內(nèi)外已有研究成果的基礎(chǔ)上，從室內(nèi)模擬試驗和數(shù)值分析兩個方面入手，著力于探究波浪作用下海床響應(yīng)的物理機(jī)制和能夠有效描述該問題的數(shù)學(xué)模型，著重考察了高頻率小波高常規(guī)波浪和極端波浪條件下粉質(zhì)土海床的響應(yīng)特征，探討了海床失穩(wěn)機(jī)制并給出了相應(yīng)的評價方法。本文的主要工作和研究成果如下：（1）提出和研制了一種方形水槽試驗裝置，并將其應(yīng)用于波浪海床相互作用的模擬試驗研究當(dāng)中。試驗和分析表明方形水槽試驗裝置能夠產(chǎn)生比較穩(wěn)定的駐波，具有占地小、價格低、操作簡單等特點。駐波波腹以下海床內(nèi)部僅有附加循環(huán)正應(yīng)力，波節(jié)以下海床僅有附加循環(huán)剪應(yīng)力，行進(jìn)波作用下海床內(nèi)部一點應(yīng)力狀態(tài)可以分解為駐波作用下波腹和波節(jié)之下海床內(nèi)部一點應(yīng)力狀態(tài)之和。方形水槽試驗裝置為區(qū)分和考察波浪導(dǎo)致的海床內(nèi)部正應(yīng)力、切應(yīng)力兩種附加應(yīng)力對振蕩和累積孔隙水壓力的貢獻(xiàn)機(jī)制發(fā)揮了獨特作用。（2）通過水槽試驗，發(fā)現(xiàn)駐波波節(jié)處發(fā)生海床流化現(xiàn)象并伴隨有明顯的孔隙水壓力累積；波腹處海床無不穩(wěn)定現(xiàn)象僅伴隨有振蕩... 

【文章來源】：中國海洋大學(xué)山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1. 前言
    1.1 選題背景及意義
    1.2 研究思路及研究內(nèi)容
2. 波浪-海床相互作用問題研究綜述
    2.1 模型模擬試驗
    2.2 理論研究
    2.3 海床穩(wěn)定性
    2.4 小結(jié)
3. 波浪作用下粉質(zhì)土海床響應(yīng)的水槽實驗研究
    3.1 思路和概述
    3.2 方形水槽及原理
    3.3 試驗方案
    3.4 試驗結(jié)果及分析
        3.4.1 流化層的形成與發(fā)展
        3.4.2 孔隙水壓力變化
        3.4.3 海床基本物理指標(biāo)變化
    3.5 波浪導(dǎo)致的海床不穩(wěn)定性分析
        3.5.1 海床液化分析
        3.5.2 海床剪切破壞分析
    3.6 波浪導(dǎo)致的粉質(zhì)海床不穩(wěn)定機(jī)制探討
    3.7 本章小結(jié)
4. 水槽試驗的有限元模擬
    4.1 主要思路及技術(shù)路線
    4.2 前進(jìn)波作用下海床響應(yīng)的有限元模擬
        4.2.1 試驗概況
        4.2.2 有限元模型
        4.2.3 孔隙水壓力變化特征
        4.2.4 土體位移變化特征
    4.3 駐波作用下粉土質(zhì)海床響應(yīng)有限元模擬
        4.3.1 試驗原型與模型參數(shù)
        4.3.2 波腹以下土體孔隙水壓力和位移變化特征
        4.3.3 波節(jié)以下土體孔隙水壓力和位移變化特征
    4.4 討論與小結(jié)
5. 波浪導(dǎo)致的黃河三角洲粉土質(zhì)海床動力響應(yīng)有限元分析
    5.1 主要思路及技術(shù)路線
    5.2 有限元模型
    5.3 孔隙水壓力響應(yīng)特征
    5.4 液化分析
    5.5 本章小結(jié)
6. 結(jié)論和討論
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 有待進(jìn)一步研究的問題
參考文獻(xiàn)
致謝
個人簡歷
學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]波浪作用下黃河口粉土液化與振蕩層形成試驗研究[J]. 劉紅軍,劉瑩,張民生.  中國海洋大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2009(05)
[4]黃河三角洲粉質(zhì)土初始干密度和黏粒含量對穩(wěn)態(tài)強(qiáng)度的影響研究[J]. 劉紅軍,呂文芳,楊俊杰,王秀海.  巖土工程學(xué)報. 2009(08)
[5]黃河口粉土液化過程的現(xiàn)場振動試驗研究[J]. 常方強(qiáng),賈永剛,郭秀軍,孟慶生,王秀海.  巖土工程學(xué)報. 2009(04)
[6]黃河三角洲粉土循環(huán)剪切特性的試驗研究[J]. 欒茂田,何楊,許成順,張振東,王忠濤,郭瑩.  巖土力學(xué). 2008(12)
[7]波浪作用下海床土體強(qiáng)度非均勻化數(shù)值分析[J]. 劉紅軍,張民生,許國輝,陳友媛,王秀海.  巖土工程學(xué)報. 2008(06)
[8]結(jié)構(gòu)性黃土臨界狀態(tài)力學(xué)性狀[J]. 李俊連,姚仰平.  巖土力學(xué). 2008(01)
[9]黃河三角洲粉質(zhì)土硬殼層特征及成因研究[J]. 賈永剛,董好剛,單紅仙,劉小麗,劉紅軍.  巖土力學(xué). 2007(10)
[10]波浪對海床作用的試驗研究[J]. 王立忠,潘冬子,潘存鴻,胡金春.  土木工程學(xué)報. 2007(09)



本文編號：3639965