海水-海床-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用分析
發(fā)布時(shí)間:2022-02-24 23:17
為了響應(yīng)“一帶一路”的發(fā)展戰(zhàn)略,推進(jìn)海洋經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展,我國(guó)將建設(shè)大批海洋工程結(jié)構(gòu)。然而我國(guó)沿海地區(qū)處于環(huán)太平洋地震帶上,潛在的地震危險(xiǎn)性非常大。如何保證海洋工程結(jié)構(gòu)在服役期間的地震安全性是面臨的重要問(wèn)題。由于海水的影響,地震動(dòng)輸入和結(jié)構(gòu)反應(yīng)分析與陸地情形明顯不同,前者要更加復(fù)雜。本文以海洋工程結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)分析作為目標(biāo),分別對(duì)海域場(chǎng)地自由場(chǎng)分析、海域場(chǎng)地有限元分析、海水-海床-結(jié)構(gòu)相互作用分析進(jìn)行了研究。主要工作如下:(1)基于勢(shì)流理論及Biot多孔介質(zhì)模型,分析了海水-海床-基巖體系在平面P/SV波入射情形下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。根據(jù)理想流體、飽和海床及彈性基巖之間的界面連續(xù)條件,運(yùn)用Thomson-Haskell傳遞矩陣方法可得出飽和海床及其上覆海水層的穩(wěn)態(tài)響應(yīng),經(jīng)傅里葉反變換得到時(shí)域瞬態(tài)響應(yīng)。進(jìn)一步分析了入射角度、海水層厚度等相關(guān)參數(shù)對(duì)自由場(chǎng)響應(yīng)的影響。(2)將理想流體、基巖視為飽和多孔介質(zhì)的特殊情形,以飽和多孔介質(zhì)方程為基礎(chǔ),考慮不同孔隙率的飽和多孔介質(zhì)之間耦合的一般情形,建立了該情形的集中質(zhì)量顯式有限元求解方法,將流體、基巖、飽和多孔介質(zhì)間的耦合問(wèn)題納入到統(tǒng)一計(jì)算框架,并編制了相應(yīng)的...
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
注釋表
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 結(jié)構(gòu)-海水-海床相互作用研究方法
1.2.1 試驗(yàn)方法
1.2.2 解析法
1.2.3 數(shù)值分析
1.2.4 半解析法
1.3 結(jié)構(gòu)-海水-海床相互作用研究進(jìn)展
1.3.1 海水-海床自由場(chǎng)分析
1.3.2 海域場(chǎng)地地震響應(yīng)分析
1.3.3 結(jié)構(gòu)-海水-海床相互作用
1.4 存在的問(wèn)題
1.5 本文的工作及意義
第二章 海水-海床自由場(chǎng)響應(yīng)分析
2.1 引言
2.2 基本理論
2.2.1 基本方程
2.2.2 邊界條件
2.2.3 傳遞矩陣方法
2.3 算例驗(yàn)證
2.3.1 海水-基巖模型
2.3.2 海水-飽和土-基巖模型
2.4 參數(shù)分析
2.4.1 入射角度的影響
2.4.2 海水層厚度
2.5 本章小結(jié)
第三章 海水-海床場(chǎng)地有限元分析
3.1 引言
3.2 場(chǎng)地內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)
3.2.1 一般飽和多孔介質(zhì)情形
3.2.2 特殊情形
3.2.3 實(shí)施方法
3.3 場(chǎng)地邊界節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)
3.4 算例驗(yàn)證
3.4.1 海水-基巖情形
3.4.2 海水-飽和土情形
3.4.3 海水-飽和土-基巖情形(并行算例)
3.5 本章小結(jié)
第四章 海水-海床-單樁相互作用分析
4.1 引言
4.2 海水-海床-結(jié)構(gòu)相互作用
4.2.1 海水-結(jié)構(gòu)相互作用
4.2.2 海床-結(jié)構(gòu)相互作用
4.3 飽和土骨架非線性的實(shí)現(xiàn)
4.4 算例分析
4.4.1 海水-線性海床-結(jié)構(gòu)相互作用算例
4.4.2 海水-非線性海床-結(jié)構(gòu)相互作用算例
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 主要成果
5.2 進(jìn)一步研究建議
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]動(dòng)水壓力影響下考慮SSI效應(yīng)的橋墩結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析[J]. 盧華喜,徐路遙,鄭孝輝. 華東交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]基于顯-隱式格式的三維時(shí)域土-結(jié)相互作用分析的異步并行算法[J]. 陳少林,王俊泉,劉啟方,周?chē)?guó)良,唐暉. 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2017(12)
[3]行波激勵(lì)下樁-土-斜拉橋多點(diǎn)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)[J]. 孫利民,謝文,樓夢(mèng)麟,梁發(fā)云,陳清軍,袁萬(wàn)城. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2017(12)
[4]考慮地震、波浪和海流作用的跨海橋梁結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J]. 柳春光,張士博. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]超大跨斜拉橋多點(diǎn)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[J]. 孫利民,謝文. 工程力學(xué). 2016(11)
[6]一種三維飽和土-基礎(chǔ)-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用分析方法[J]. 陳少林,趙宇昕. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[7]地震作用下海底沉管隧道的動(dòng)力響應(yīng)分析[J]. 崔杰,周鵬,李亞?wèn)|,歐陽(yáng)志勇. 地震工程與工程振動(dòng). 2016(04)
[8]基于Davidenkov骨架曲線模型的修正不規(guī)則加卸載準(zhǔn)則與等效剪應(yīng)變算法及其驗(yàn)證[J]. 趙丁鳳,阮濱,陳國(guó)興,徐令宇,莊海洋. 巖土工程學(xué)報(bào). 2017(05)
[9]地震和波浪聯(lián)合作用下自由場(chǎng)海水動(dòng)水壓力分析[J]. 杜修力,雷枝,李亮,王進(jìn)廷. 世界地震工程. 2015(03)
[10]平面P-SV波入射時(shí)非均勻飽和土自由場(chǎng)地的響應(yīng)[J]. 周鳳璽,宋瑞霞. 地震學(xué)報(bào). 2015(04)
博士論文
[1]海底地震動(dòng)特性及跨海橋梁地震反應(yīng)分析[D]. 陳寶魁.大連理工大學(xué) 2016
本文編號(hào):3643648
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
注釋表
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 結(jié)構(gòu)-海水-海床相互作用研究方法
1.2.1 試驗(yàn)方法
1.2.2 解析法
1.2.3 數(shù)值分析
1.2.4 半解析法
1.3 結(jié)構(gòu)-海水-海床相互作用研究進(jìn)展
1.3.1 海水-海床自由場(chǎng)分析
1.3.2 海域場(chǎng)地地震響應(yīng)分析
1.3.3 結(jié)構(gòu)-海水-海床相互作用
1.4 存在的問(wèn)題
1.5 本文的工作及意義
第二章 海水-海床自由場(chǎng)響應(yīng)分析
2.1 引言
2.2 基本理論
2.2.1 基本方程
2.2.2 邊界條件
2.2.3 傳遞矩陣方法
2.3 算例驗(yàn)證
2.3.1 海水-基巖模型
2.3.2 海水-飽和土-基巖模型
2.4 參數(shù)分析
2.4.1 入射角度的影響
2.4.2 海水層厚度
2.5 本章小結(jié)
第三章 海水-海床場(chǎng)地有限元分析
3.1 引言
3.2 場(chǎng)地內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)
3.2.1 一般飽和多孔介質(zhì)情形
3.2.2 特殊情形
3.2.3 實(shí)施方法
3.3 場(chǎng)地邊界節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)
3.4 算例驗(yàn)證
3.4.1 海水-基巖情形
3.4.2 海水-飽和土情形
3.4.3 海水-飽和土-基巖情形(并行算例)
3.5 本章小結(jié)
第四章 海水-海床-單樁相互作用分析
4.1 引言
4.2 海水-海床-結(jié)構(gòu)相互作用
4.2.1 海水-結(jié)構(gòu)相互作用
4.2.2 海床-結(jié)構(gòu)相互作用
4.3 飽和土骨架非線性的實(shí)現(xiàn)
4.4 算例分析
4.4.1 海水-線性海床-結(jié)構(gòu)相互作用算例
4.4.2 海水-非線性海床-結(jié)構(gòu)相互作用算例
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 主要成果
5.2 進(jìn)一步研究建議
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]動(dòng)水壓力影響下考慮SSI效應(yīng)的橋墩結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)分析[J]. 盧華喜,徐路遙,鄭孝輝. 華東交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]基于顯-隱式格式的三維時(shí)域土-結(jié)相互作用分析的異步并行算法[J]. 陳少林,王俊泉,劉啟方,周?chē)?guó)良,唐暉. 中國(guó)科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2017(12)
[3]行波激勵(lì)下樁-土-斜拉橋多點(diǎn)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)[J]. 孫利民,謝文,樓夢(mèng)麟,梁發(fā)云,陳清軍,袁萬(wàn)城. 中國(guó)公路學(xué)報(bào). 2017(12)
[4]考慮地震、波浪和海流作用的跨海橋梁結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J]. 柳春光,張士博. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[5]超大跨斜拉橋多點(diǎn)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究[J]. 孫利民,謝文. 工程力學(xué). 2016(11)
[6]一種三維飽和土-基礎(chǔ)-結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用分析方法[J]. 陳少林,趙宇昕. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2016(06)
[7]地震作用下海底沉管隧道的動(dòng)力響應(yīng)分析[J]. 崔杰,周鵬,李亞?wèn)|,歐陽(yáng)志勇. 地震工程與工程振動(dòng). 2016(04)
[8]基于Davidenkov骨架曲線模型的修正不規(guī)則加卸載準(zhǔn)則與等效剪應(yīng)變算法及其驗(yàn)證[J]. 趙丁鳳,阮濱,陳國(guó)興,徐令宇,莊海洋. 巖土工程學(xué)報(bào). 2017(05)
[9]地震和波浪聯(lián)合作用下自由場(chǎng)海水動(dòng)水壓力分析[J]. 杜修力,雷枝,李亮,王進(jìn)廷. 世界地震工程. 2015(03)
[10]平面P-SV波入射時(shí)非均勻飽和土自由場(chǎng)地的響應(yīng)[J]. 周鳳璽,宋瑞霞. 地震學(xué)報(bào). 2015(04)
博士論文
[1]海底地震動(dòng)特性及跨海橋梁地震反應(yīng)分析[D]. 陳寶魁.大連理工大學(xué) 2016
本文編號(hào):3643648
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