波浪作用下柔性结构岸坡稳定性研究

摘要

本文以波浪环境中的柔性结构岸坡为研究对象，采用数值分析方法模拟波浪对岸坡稳定的影响，分析波浪作用下岸坡应力、渗流随波浪运动周期的动态变化，总结岸坡安全系数的时程变化规律。主要研究内容及成果如下：
　　（1）研究分析了外荷载作用下的边坡稳定。
　　针对坡面存在外荷载作用下，分析边坡的滑动破坏特征，比较了不同外荷载强度、水平倾角及分布形式对边坡稳定的影响，得出坡面受外荷载作用时边坡的变形破坏规律。
　　（2）建立二维数值模型，模拟波浪传播、破碎对岸坡产生的水动力影响。
　　根据水文波浪条件，采用规则线性波模拟波浪运动，得出岸坡面水位随波浪运动的升降波动，由坡面水质点运动情况分析计算波浪对岸坡的冲击荷载，求解得出波浪运动特征时刻坡面荷载的大小及分布。
　　（3）计算分析波浪作用下的岸坡稳定。
　　考虑到波浪荷载为强度、方向、分布均随时间改变的矢量力，具有高度的时变性，在分析过程中将波浪荷载等效为变静力荷载，并假设其垂直岸坡面作用。同时考虑水位快速波动对岸坡产生的渗流作用，采用应力—渗流耦合计算分析岸坡的稳定性。结果表明，岸坡的稳定随波浪运动发生相类似的周期性动态响应。

目录

声明

第1章 绪论

1.1研究背景

1.2波浪与结构相互作用研究现状

1.3岸坡稳定研究现状

1.4研究内容

1.5本文技术路线

第2章 坡面外荷载作用下边坡稳定分析

2.1引言

2.2坡面荷载作用有限元分析

2.3荷载强度对边坡稳定的影响分析

2.4外荷载分布对边坡稳定的影响

2.5外荷载倾角对边坡稳定的影响

2.6 本章小结

第3章 岸坡外侧波浪运动分析

3.1引言

3.2 波浪理论

3.3波浪数值水槽模拟

3.4岸坡波浪运动数值模拟

3.5岸坡面波浪运动分析

3.6岸坡面波浪荷载计算分布

3.7本章小结

第4章 波浪作用下岸坡稳定

4.1引言

4.2岸坡模型

4.3岸坡稳定流固耦合分析

4.4计算结果分析

4.5波浪循环作用下的岸坡稳定

4.6本章小结

第5章 结论与展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢