波浪作用下砂質(zhì)含氣海床的動(dòng)力響應(yīng)特性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-25 05:49
淺層氣廣泛存在于我國(guó)東海和南海陸架片區(qū)。在波浪荷載作用下,含氣沉積物海床土體的孔隙水壓力產(chǎn)生振蕩并增長(zhǎng),海床土體的有效應(yīng)力降低,波浪荷載甚至?xí)T導(dǎo)海床發(fā)生液化、結(jié)構(gòu)失穩(wěn)等工程災(zāi)害。海洋建(構(gòu))筑物的設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中不得不考慮海底淺層氣的影響。以往對(duì)于海床孔壓響應(yīng)的研究主要集中于飽和海床,而對(duì)于含氣海床在波浪荷載下的孔壓響應(yīng)研究則較少。本文針對(duì)波浪荷載下含氣海床的土體響應(yīng)問(wèn)題,采用理論解析與水槽物理模型試驗(yàn)相結(jié)合的手段,旨在揭示波浪作用下砂質(zhì)含氣海床的動(dòng)力響應(yīng)特性與機(jī)理。基于Biot多孔彈性理論以及線性波理論,研究了在波浪荷載作用下含氣量對(duì)砂質(zhì)含氣海床超孔隙水壓力特性的影響,得出了不同含氣量下超孔隙水壓力沿深度發(fā)展趨勢(shì);诖笮土鞴掏榴詈纤畚锢砟P驮囼(yàn),研究了波浪作用下含氣海床土體響應(yīng),揭示了砂質(zhì)含氣海床土體超靜孔壓動(dòng)態(tài)演變過(guò)程。海床的動(dòng)孔壓響應(yīng)是自海床表面逐漸向下發(fā)展的過(guò)程,淺層土體的超孔隙水壓力首先發(fā)生周期性振蕩,隨后不斷向下層擴(kuò)展并達(dá)到穩(wěn)態(tài);探討了波浪加載歷史對(duì)砂質(zhì)含氣海床土體孔壓響應(yīng)的影響規(guī)律,砂質(zhì)含氣海床同深度土體的超孔壓幅值在相同波浪荷載強(qiáng)度下隨波浪加載次數(shù)的增加而增大;加...
【文章來(lái)源】:桂林理工大學(xué)廣西壯族自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 工程背景及研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 我國(guó)東海海底淺層氣的成因與分布
1.2.2 波浪作用下海床動(dòng)力響應(yīng)研究進(jìn)展
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
1.4 研究方法和創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 波浪作用下海床動(dòng)力響應(yīng)的理論解析
2.1 引言
2.2 波浪與海床的相互作用
2.2.1 海床表面的波壓力
2.2.2 波在海床中的傳播
2.3 波浪作用下海床計(jì)算模型
2.3.1 基本假定
2.3.2 控制方程
2.3.3 邊界條件
2.4 波浪作用下海床動(dòng)力響應(yīng)解答
2.4.1 超孔隙水壓力
2.4.2 含氣量對(duì)海床孔壓響應(yīng)的影響
2.5 本章小結(jié)
第三章 波浪作用下含氣海床動(dòng)力響應(yīng)的大型水槽模型試驗(yàn)
3.1 引言
3.2 水槽模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2.1 水槽基本參數(shù)
3.2.2 波浪參數(shù)設(shè)計(jì)
3.2.3 含氣海床的制備
3.2.4 試驗(yàn)方法
3.3 波浪作用對(duì)海床床面的改造
3.4 本章小結(jié)
第四章 波浪作用下含氣海床的孔壓特性研究
4.1 波浪荷載下含氣海床的孔壓響應(yīng)
4.1.1 超孔隙水壓力發(fā)展時(shí)程曲線
4.1.2 超孔隙水壓力沿深度分布規(guī)律
4.2 含氣量對(duì)海床土體孔壓響應(yīng)的影響
4.2.1 孔壓消散速率
4.2.2 孔壓幅值
4.2.3 孔壓相位滯后
4.3 波浪加載歷史對(duì)土體孔壓響應(yīng)的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]波浪荷載下飽和粉土不排水動(dòng)力特性試驗(yàn)研究[J]. 張峰,陳國(guó)興,吳琪,周正龍. 巖土力學(xué). 2019(07)
[2]非飽和粉土的液化特性研究[J]. 吳波,孫德安. 巖土力學(xué). 2013(02)
[3]墨西哥灣“深水地平線”鉆井平臺(tái)事故分析與反思[J]. 王延平,張泗文,王志強(qiáng),傅靖春,屈定榮,張明霞. 安全、健康和環(huán)境. 2011(08)
[4]飽和層狀砂土液化特性的動(dòng)三軸試驗(yàn)研究[J]. 周健,陳小亮,楊永香,賈敏才. 巖土力學(xué). 2011(04)
[5]我國(guó)近海海底淺層氣分布特征[J]. 李萍,杜軍,劉樂(lè)軍,曹成效,徐元芹. 中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào). 2010(01)
[6]波浪對(duì)海床作用的試驗(yàn)研究[J]. 王立忠,潘冬子,潘存鴻,胡金春. 土木工程學(xué)報(bào). 2007(09)
[7]波浪荷載下鈣質(zhì)砂孔壓增長(zhǎng)特性的試驗(yàn)研究[J]. 虞海珍,汪稔,趙文光,李建國(guó),何楊. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(11)
[8]杭州灣地區(qū)晚第四紀(jì)淺層生物氣藏勘探方法研究[J]. 林春明,李廣月,李艷麗,于建國(guó),蔣維三,陳海云,路天明. 石油物探. 2006(02)
[9]海洋沉積物中淺層氣的證據(jù)[J]. A GJudd,M Hovland,龔建明. 海洋地質(zhì)動(dòng)態(tài). 2006(02)
[10]粉質(zhì)土重復(fù)振動(dòng)液化與效果研究[J]. 單紅仙,段兆臣,劉正銀,賈永剛. 水利學(xué)報(bào). 2006(01)
博士論文
[1]波浪作用下飽和砂質(zhì)海床液化機(jī)理研究[D]. 王小雯.清華大學(xué) 2017
[2]波浪與砂質(zhì)海床相互作用的耦合模型[D]. 廖晨聰.上海交通大學(xué) 2016
[3]波浪荷載引起主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)下砂土剪切特性的試驗(yàn)和模型研究[D]. 劉鵬.大連理工大學(xué) 2015
碩士論文
[1]含氣泡軟土的模擬制樣均勻性評(píng)價(jià)與初步力學(xué)特性研究[D]. 白傳鵬.安徽理工大學(xué) 2018
[2]波浪作用下海床動(dòng)力響應(yīng)離心模型試驗(yàn)[D]. 陳志超.大連理工大學(xué) 2013
[3]波浪導(dǎo)致黃河水下三角洲粉砂流形成及發(fā)展研究[D]. 尹曉慧.中國(guó)海洋大學(xué) 2009
本文編號(hào):3643814
【文章來(lái)源】:桂林理工大學(xué)廣西壯族自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 工程背景及研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 我國(guó)東海海底淺層氣的成因與分布
1.2.2 波浪作用下海床動(dòng)力響應(yīng)研究進(jìn)展
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
1.4 研究方法和創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 波浪作用下海床動(dòng)力響應(yīng)的理論解析
2.1 引言
2.2 波浪與海床的相互作用
2.2.1 海床表面的波壓力
2.2.2 波在海床中的傳播
2.3 波浪作用下海床計(jì)算模型
2.3.1 基本假定
2.3.2 控制方程
2.3.3 邊界條件
2.4 波浪作用下海床動(dòng)力響應(yīng)解答
2.4.1 超孔隙水壓力
2.4.2 含氣量對(duì)海床孔壓響應(yīng)的影響
2.5 本章小結(jié)
第三章 波浪作用下含氣海床動(dòng)力響應(yīng)的大型水槽模型試驗(yàn)
3.1 引言
3.2 水槽模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)
3.2.1 水槽基本參數(shù)
3.2.2 波浪參數(shù)設(shè)計(jì)
3.2.3 含氣海床的制備
3.2.4 試驗(yàn)方法
3.3 波浪作用對(duì)海床床面的改造
3.4 本章小結(jié)
第四章 波浪作用下含氣海床的孔壓特性研究
4.1 波浪荷載下含氣海床的孔壓響應(yīng)
4.1.1 超孔隙水壓力發(fā)展時(shí)程曲線
4.1.2 超孔隙水壓力沿深度分布規(guī)律
4.2 含氣量對(duì)海床土體孔壓響應(yīng)的影響
4.2.1 孔壓消散速率
4.2.2 孔壓幅值
4.2.3 孔壓相位滯后
4.3 波浪加載歷史對(duì)土體孔壓響應(yīng)的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 主要結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)歷
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]波浪荷載下飽和粉土不排水動(dòng)力特性試驗(yàn)研究[J]. 張峰,陳國(guó)興,吳琪,周正龍. 巖土力學(xué). 2019(07)
[2]非飽和粉土的液化特性研究[J]. 吳波,孫德安. 巖土力學(xué). 2013(02)
[3]墨西哥灣“深水地平線”鉆井平臺(tái)事故分析與反思[J]. 王延平,張泗文,王志強(qiáng),傅靖春,屈定榮,張明霞. 安全、健康和環(huán)境. 2011(08)
[4]飽和層狀砂土液化特性的動(dòng)三軸試驗(yàn)研究[J]. 周健,陳小亮,楊永香,賈敏才. 巖土力學(xué). 2011(04)
[5]我國(guó)近海海底淺層氣分布特征[J]. 李萍,杜軍,劉樂(lè)軍,曹成效,徐元芹. 中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào). 2010(01)
[6]波浪對(duì)海床作用的試驗(yàn)研究[J]. 王立忠,潘冬子,潘存鴻,胡金春. 土木工程學(xué)報(bào). 2007(09)
[7]波浪荷載下鈣質(zhì)砂孔壓增長(zhǎng)特性的試驗(yàn)研究[J]. 虞海珍,汪稔,趙文光,李建國(guó),何楊. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2006(11)
[8]杭州灣地區(qū)晚第四紀(jì)淺層生物氣藏勘探方法研究[J]. 林春明,李廣月,李艷麗,于建國(guó),蔣維三,陳海云,路天明. 石油物探. 2006(02)
[9]海洋沉積物中淺層氣的證據(jù)[J]. A GJudd,M Hovland,龔建明. 海洋地質(zhì)動(dòng)態(tài). 2006(02)
[10]粉質(zhì)土重復(fù)振動(dòng)液化與效果研究[J]. 單紅仙,段兆臣,劉正銀,賈永剛. 水利學(xué)報(bào). 2006(01)
博士論文
[1]波浪作用下飽和砂質(zhì)海床液化機(jī)理研究[D]. 王小雯.清華大學(xué) 2017
[2]波浪與砂質(zhì)海床相互作用的耦合模型[D]. 廖晨聰.上海交通大學(xué) 2016
[3]波浪荷載引起主應(yīng)力軸旋轉(zhuǎn)下砂土剪切特性的試驗(yàn)和模型研究[D]. 劉鵬.大連理工大學(xué) 2015
碩士論文
[1]含氣泡軟土的模擬制樣均勻性評(píng)價(jià)與初步力學(xué)特性研究[D]. 白傳鵬.安徽理工大學(xué) 2018
[2]波浪作用下海床動(dòng)力響應(yīng)離心模型試驗(yàn)[D]. 陳志超.大連理工大學(xué) 2013
[3]波浪導(dǎo)致黃河水下三角洲粉砂流形成及發(fā)展研究[D]. 尹曉慧.中國(guó)海洋大學(xué) 2009
本文編號(hào):3643814
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