波浪作用下海床动力响应与液化的数值分析

摘要

波浪作用下海床或海洋地基的动力稳定性是近海和离岸工程建筑物在设计和建造过程中必须考虑的重要问题之一.海洋表面传播的波浪在海水—海床的交界面处施加了循环波压力,在这种循环波压力作用下,海床内土骨架的变形与孔隙流体的渗流运动相互耦合.与常规陆上荷载不同,波压力不仅是外加的循环表面力,而且是海床表面的超静孔隙水压力边界条件.在长时间的风暴作用过程中,土中超静孔压不断累积,同时也会由于部分排水固结发生消散与扩散,超静孔压的累积发展可能导致砂质海床发生液化.该文着重研究砂质海床的自由场动力响应.该文对海床或海洋建筑物地基的动力响应与液化分析所进行的线性和非线性数值分析研究不仅具有一定的学术意义,而且将为海洋工程场地和海洋地基的安全性评价提供技术支持.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1研究背景

1.2海洋土动力学研究现状及进展

1.3论文的研究目的

1.4论文的主要工作

第二章广义Biot理论的有限元列式及数值解法

2.0概述

2.1广义Biot理论的有限元列式

2.2广义Biot理论有限元列式的时域数值解法

2.3结论

第三章波浪作用下海床动力响应的弹性分析

3.0概述

3.1海床弹性动力响应的有限元方法及其验证

3.2弹性海床动力响应的一般特点

3.3加速度效应对弹性海床动力响应的影响程度

3.4层状海床的动力响应

3.5缓坡海床的动力响应

3.6非线性波浪作用下弹性海床的动力响应

3.7立波作用下弹性海床的动力响应

3.8弹性海床动力响应的影响因素

3.9有关问题讨论

3.10海洋基础下超静孔压与有效应力的分布

3.11结论

第四章波浪作用下粘土质海床动力响应的粘弹性分析

4.0概述

4.1粘弹性介质的广义Biot理论及其有限元列式

4.2土的流变性对粘土质海床动力响应的影响

4.3粘土质海床流动大变形的粘弹性数值分析

4.4结论

第五章波浪作用下砂质海床动力响应与液化的弹塑性分析

5.0概述

5.1关于分析模型理论基础与数值实施的评价

5.2亚塑性边界面本构模型

5.3非线性分析的一般数值解法

5.4算例分析

5.5波浪作用下砂质海床液化的数值分析

5.6结论

第六章结论与展望

6.1主要结论

6.2展望

参考文献

个人简历与攻读博士学位期间所参加的科研项目及所完成与发表的主要学术论文

创新点摘要

致谢