發(fā)布時(shí)間：2017-05-24 07:11

  本文關(guān)鍵詞：基于應(yīng)力狀態(tài)的波致海底緩坡滑動(dòng)穩(wěn)定性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國(guó)海洋資源開(kāi)發(fā)力度的加大以及近海設(shè)施的增多,海底失穩(wěn)的危害逐漸顯現(xiàn),海底斜坡穩(wěn)定分析已成為當(dāng)前海洋巖土工程的研究熱點(diǎn)問(wèn)題。海底斜坡滑動(dòng)失穩(wěn)模式一般分為無(wú)限坡滑動(dòng)和有限坡滑動(dòng)。分析了斜坡坡角和波浪作用對(duì)單元土體潛在破裂面方向的影響。針對(duì)波浪作用下海底緩傾角斜坡的特點(diǎn),提出直接基于滑動(dòng)面處土體應(yīng)力狀態(tài)的滑動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算方法(簡(jiǎn)稱(chēng)應(yīng)力狀態(tài)法),針對(duì)海底緩傾角無(wú)限坡、有限坡,對(duì)應(yīng)力狀態(tài)法與傳統(tǒng)計(jì)算方法進(jìn)行對(duì)比分析,并應(yīng)用應(yīng)力狀態(tài)法分析了海底緩傾角斜坡的滑動(dòng)失穩(wěn)特征；基于應(yīng)力狀態(tài)的波致海底緩傾角有限坡滑動(dòng)穩(wěn)定性分析理論,對(duì)黃河口軟土、粉土斜坡體滑動(dòng)穩(wěn)定性進(jìn)行了分析。論文主要得到以下結(jié)論：(1)隨著坡角的增大,單元土體的主應(yīng)力將發(fā)生旋轉(zhuǎn),對(duì)于無(wú)黏性土斜坡,當(dāng)坡角達(dá)到內(nèi)摩擦角時(shí),單元土體的潛在破裂面將平行于斜坡面,即由有限坡滑動(dòng)轉(zhuǎn)為無(wú)限坡滑動(dòng)；而對(duì)于海底斜坡,波浪作用將使斜坡在坡角遠(yuǎn)小于內(nèi)摩擦角時(shí)由有限坡滑動(dòng)轉(zhuǎn)為有限坡滑動(dòng)模式向無(wú)限坡滑動(dòng)模式轉(zhuǎn)變。(2)對(duì)于海底緩傾角無(wú)限坡,具體算例的分析表明,應(yīng)力狀態(tài)法計(jì)算得出的安全系數(shù)大于極限平衡法的安全系數(shù),且隨著滑動(dòng)面深度的增加、土體泊松比以及斜坡坡角的增大,2種計(jì)算方法得出的安全系數(shù)的差異會(huì)逐漸增大；對(duì)于波浪作用下的海底緩傾角無(wú)限斜坡,在失穩(wěn)時(shí)極可能沿具有一定厚度的滑動(dòng)帶而不是單一的滑動(dòng)面而滑動(dòng),且波致最大剪應(yīng)力所在的深度,常常不是斜坡體最易失穩(wěn)滑移的深度。(3)對(duì)于海底緩傾角有限斜坡,具體算例的分析表明,應(yīng)力狀態(tài)法計(jì)算得出的安全系數(shù)大于Henkel法和Oksua法,而Henkel法與Oksua法的計(jì)算結(jié)果基本相同,隨著土體泊松比以及斜坡坡角的增大,應(yīng)力狀態(tài)法與Oksua法計(jì)算得出的安全系數(shù)的差異會(huì)逐漸增大；海底緩傾角有限坡的安全系數(shù)隨滑動(dòng)面半弦長(zhǎng)l的增加呈波浪狀變化,且最危險(xiǎn)滑動(dòng)面的半弦長(zhǎng)約為3LL/16;瞬態(tài)波浪作用下,飽和海底緩傾角有限坡發(fā)生失穩(wěn)滑動(dòng)時(shí)的最危險(xiǎn)滑動(dòng)面將關(guān)于波節(jié)點(diǎn)對(duì)稱(chēng),使滑動(dòng)失穩(wěn)坡體的上坡段位于波峰處,而下坡段位于波谷處;考慮累積孔隙水壓影響時(shí),飽和海底緩傾角有限坡發(fā)生失穩(wěn)滑動(dòng)時(shí)的最危險(xiǎn)滑動(dòng)面將并不關(guān)于波節(jié)點(diǎn)對(duì)稱(chēng),而是略向波谷方向偏移。(4)對(duì)于黃河口海底軟土斜坡,隨著水深的增大,使斜坡土體保持穩(wěn)定的最小不排水抗剪強(qiáng)度將先增大后減小,其中水深為8m時(shí)所需的最小不排水抗剪強(qiáng)度達(dá)到最大,表明8m水深時(shí)斜坡最容易發(fā)生失穩(wěn)；隨著滑動(dòng)面深度的增加,軟土斜坡保持穩(wěn)定所需的最小不排水抗剪強(qiáng)度先增大后減小,這與波浪應(yīng)力隨海床深度的變化相對(duì)應(yīng)：當(dāng)土體不排水抗剪強(qiáng)度大于5.2kPa時(shí),黃河口軟土斜坡一般將不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)滑動(dòng)：軟土斜坡失穩(wěn)的復(fù)合滑動(dòng)面一般關(guān)于波節(jié)點(diǎn)對(duì)稱(chēng)。對(duì)于黃河口海底粉土斜坡,水深小于5m時(shí)粉土斜坡海床不發(fā)生液化,隨著水深的增大,土體開(kāi)始發(fā)生液化的臨界波浪作用時(shí)間先減小后增大,水深8m時(shí)最易發(fā)生液化；以水深8m為例,當(dāng)波浪作用時(shí)間在一定范圍內(nèi)時(shí),粉土斜坡臨界滑動(dòng)面深度大于其最大液化深度；考慮累積孔隙水壓影響時(shí),粉土斜坡失穩(wěn)的復(fù)合滑動(dòng)面并不關(guān)于波節(jié)點(diǎn)對(duì)稱(chēng),而是略向波谷方向偏移約0.04L。
【關(guān)鍵詞】：海底斜坡 波浪 緩傾角 穩(wěn)定性 應(yīng)力狀態(tài)
【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】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：P75;P642.22
【目錄】：

• 摘要5-7
• abstract7-12
• 1. 緒論12-23
• 1.1 選題意義12-13
• 1.1.1 選題背景12
• 1.1.2 研究目的與意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-21
• 1.2.1 波浪作用下海床土體響應(yīng)13-15
• 1.2.2 波致海底斜坡滑動(dòng)穩(wěn)定性分析15-18
• 1.2.3 波致海床液化與塑性破壞分析18-20
• 1.2.4 存在問(wèn)題的分析20-21
• 1.3 論文的研究工作21-23
• 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容21
• 1.3.2 論文的創(chuàng)新之處21
• 1.3.3 論文研究技術(shù)路線21-23
• 2. 海底斜坡滑動(dòng)失穩(wěn)模式的發(fā)生機(jī)制分析23-37
• 2.1 海底緩坡的存在23-24
• 2.2 兩種常見(jiàn)的海底斜坡潛在滑動(dòng)破壞模式24-25
• 2.2.1 無(wú)限坡滑動(dòng)24
• 2.2.2 有限坡滑動(dòng)24-25
• 2.3 波浪作用下海床土體響應(yīng)25-29
• 2.3.1 波浪作用下海床土體瞬態(tài)響應(yīng)25-27
• 2.3.2 波浪作用下海床土體累積響應(yīng)27-29
• 2.4 斜坡單元體潛在破裂面的方向及其影響因素29-36
• 2.4.1 單元潛在破裂面的方向29-31
• 2.4.2 斜坡坡角對(duì)單元土體潛在破裂面方向的影響31-35
• 2.4.3 波浪對(duì)單元土體潛在破裂面方向的影響35-36
• 2.4.4 海底斜坡滑動(dòng)失穩(wěn)模式的發(fā)生機(jī)制36
• 2.5 小結(jié)36-37
• 3. 波致海底緩傾角無(wú)限坡滑動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算37-47
• 3.1 波致海底緩傾角無(wú)限坡極限平衡法穩(wěn)定性計(jì)算公式37-38
• 3.2 基于應(yīng)力狀態(tài)的波致海底緩傾角無(wú)限坡穩(wěn)定性計(jì)算模型38-42
• 3.2.1 基于應(yīng)力狀態(tài)的波致海底緩傾角無(wú)限坡穩(wěn)定性分析思路38-39
• 3.2.2 基于應(yīng)力狀態(tài)的波致海底緩傾角無(wú)限坡穩(wěn)定性計(jì)算公式39-41
• 3.2.3 基于應(yīng)力狀態(tài)的波致海底緩傾角無(wú)限坡穩(wěn)定性計(jì)算公式的適用條件41-42
• 3.3 波致海底緩傾角無(wú)限坡滑動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算方法的對(duì)比分析42-44
• 3.3.1 泊松比對(duì)波致海底緩傾角無(wú)限坡穩(wěn)定性計(jì)算的影響42-43
• 3.3.2 坡度對(duì)波致海底緩傾角無(wú)限坡穩(wěn)定性計(jì)算的影響43-44
• 3.4 波致海底緩傾角無(wú)限坡滑動(dòng)失穩(wěn)特征44-46
• 3.4.1 波致海底緩傾角無(wú)限坡穩(wěn)定性隨深度的變化特征44-45
• 3.4.2 波致海底緩傾角無(wú)限坡滑動(dòng)失穩(wěn)的最危險(xiǎn)區(qū)域45-46
• 3.5 小結(jié)46-47
• 4. 波致海底緩傾角有限坡滑動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算47-59
• 4.1 現(xiàn)有海底有限斜坡滑動(dòng)穩(wěn)定性分析模型簡(jiǎn)介47-50
• 4.1.1 Henkel法47
• 4.1.2 圓弧條分法法47-49
• 4.1.3 Okusa法49-50
• 4.2 基于應(yīng)力狀態(tài)的波致海底緩傾角有限坡穩(wěn)定性計(jì)算模型50-52
• 4.2.1 基于應(yīng)力狀態(tài)的波致海底緩傾角有限坡穩(wěn)定性分析思路50
• 4.2.2 基于應(yīng)力狀態(tài)的波致海底緩傾角有限坡穩(wěn)定性計(jì)算模型50-52
• 4.3 波致海底緩傾角有限坡滑動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算方法的對(duì)比分析52-54
• 4.3.1 泊松比對(duì)波致海底緩傾角有限坡滑動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算的影響53
• 4.3.2 坡度對(duì)波致波致海底緩傾角有限坡穩(wěn)定性計(jì)算的影響53-54
• 4.4 波致海底緩傾角有限坡滑動(dòng)失穩(wěn)特征54-57
• 4.4.1 波致海底緩傾角有限坡穩(wěn)定性隨潛在滑動(dòng)面深度的變化特征54-56
• 4.4.2 波致海底緩傾角有限坡穩(wěn)定性隨潛在潛在滑動(dòng)面半弦長(zhǎng)的變化特征56-57
• 4.4.3 波致海底緩傾角有限坡滑動(dòng)失穩(wěn)的最危險(xiǎn)區(qū)域位置57
• 4.5 小結(jié)57-59
• 5. 波致黃河口海底斜坡體滑動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算59-68
• 5.1 概述59-60
• 5.2 波致黃河口軟土斜坡滑動(dòng)穩(wěn)定性計(jì)算60-62
• 5.2.1 波浪作用下黃河口軟土斜坡保持滑動(dòng)穩(wěn)定性所需的最小強(qiáng)度60-61
• 5.2.2 波致黃河口軟土斜坡滑動(dòng)失穩(wěn)區(qū)域特征61-62
• 5.3 波致黃河口粉土斜坡滑動(dòng)穩(wěn)定性分析62-67
• 5.3.1 波浪作用下粉土斜坡海床累積孔隙水壓發(fā)展過(guò)程62-64
• 5.3.2 波致黃河口粉土斜坡滑動(dòng)失穩(wěn)區(qū)域特征64-67
• 5.4 小結(jié)67-68
• 6. 結(jié)論與展望68-70
• 6.1 結(jié)論68-69
• 6.2 存在問(wèn)題及建議69-70
• 參考文獻(xiàn)70-77
• 致謝77-78
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷78
• 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文78

【參考文獻(xiàn)】

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3 常方強(qiáng);賈永剛;;黃河口不同強(qiáng)度粉土液化特性的試驗(yàn)研究[J];巖土力學(xué);2011年09期

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  本文關(guān)鍵詞：基于應(yīng)力狀態(tài)的波致海底緩坡滑動(dòng)穩(wěn)定性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：390076