极区海底管道冰凿击灾害数值模拟研究

摘要

当极区冰山在风浪流的作用下靠近海岸线时,会出现冰山底部凿击海床的现象,从而对极区埋设的海底管道产生危害.针对极地海底管道的冰凿击灾害问题,基于耦合欧拉-拉格朗日方法建立了冰-管-土耦合作用三维数值模型.研究了冰凿击载荷下土壤变形情况及海底埋设管道在土壤中的变形机理,发现了冰凿击过程中由于管道周围土体绕流使得管道变形呈现一个先增大后减小的变化规律,并分析了土体强度变化对土壤和管道变形的影响规律,为我国极地油气资源开发管道安全保障提供了理论支持.