海床
- 基于化学示踪的海床细颗粒渗流测量方法研究
影响。除此之外，海床渗流也普遍存在，水槽试验[3-5]和现场观测[6]均发现，波浪等外部荷载作用下海床内部产生超孔隙水压力，与自由排水海床面之间形成渗流压力梯度，引起海床内部孔隙水和细颗粒向床面渗流[7]。海床孔隙水和细颗粒渗流影响海水与沉积层之间的物质交换[8]，在铁板砂[9]、塌陷凹坑[10]等海底动力地貌演化过程中扮演重要角色，还能导致海床承载力下降[11]、管线弯折[12]及平台失稳[13]。因此，准确描述海床细颗粒渗流发展过程并精确测定其渗流量，
海洋地质与第四纪地质 2022年6期2023-01-10
- 波浪作用下软黏土海床动力响应离心模型试验
工结构物外，其在海床表面形成的循环波压力会导致海床内部超静孔隙水压力上升和有效应力降低，进而影响海床周围海工结构物如单桩、管道等的承载力及稳定性。目前，对于波浪作用下海床动力响应的研究主要集中于无黏性土。在理论方面，早期主要基于Biot 固结理论和多孔弹性模型对海床内部土体在波浪作用下的瞬时响应进行研究[1−3]。而对于波浪作用下海床内部的超静孔隙水压力累积，通常采用2种方法进行评估：一是在控制方程中引入反映超静孔隙水压力增长的源项[4−5]；二是基于弹塑
中南大学学报（自然科学版） 2022年8期2022-09-21
- 联合国教科文组织：将在2030年完成至少80%海床测绘
年完成至少80%海床的测绘。截至目前，全球海床中已完成测绘的比例仅占20%。据介绍，了解海床的深度和地形對于掌握海洋断层的位置、洋流和潮汐的规律以及沉积物的迁移至关重要。这些数据使我们能够预测地震和海啸风险，确定需要保护的地域及可持续开发的渔业资源，从而提升公众福祉;这些数据还有利于规划海上基础设施建设，同时在评估气候变化等方面也发挥着重要作用。联合国教科文组织政府间海洋学委员会专家估计，为了实现到2030年完成至少80%海床测绘的目标，需要以下资源：动员
航海 2022年2期2022-03-31
- 深海人工海床系统关键技术研究进展
而，在深远海，以海床为支撑基础的水下生产系统存在以下技术局限性：水下生产及工艺设备的技术性能要求高，设计和制造工艺复杂，造价高昂；安装、维修和维护工艺复杂，操作难度大；流动保障困难。针对水下生产系统的上述局限性，一种深海人工海床（deepwater artificial seabed，DAS）系统[1]被提出，该系统通过建立大型水下承载平台，在充分降低强风、巨浪、表面强流和海底超高压等灾害性海洋环境要素的影响基础上，实现了“浅海水下生产系统”在深海油气开发
应用科技 2022年6期2022-03-24
- 波浪荷载及土体特性对风电单桩基础水平变形影响规律
者针对波浪荷载下海床和桩基的动力响应问题已有不少研究。刘红军等[1]通过ABAQUS建立数值模型分析了波浪荷载下海上风电桩周土体的动力响应。Ye等[2]研究了砂质海床在周期波荷载作用下的动力响应，揭示了海床液化区域的发展和超孔隙水压力的变化规律。Li等[3]建立三维数值模型探讨了波浪引起桩基周围海床瞬态与累积孔隙水压力的响应。向宝山等[4]将数值结果与解析解及试验结果进行了对比，得到了桩基在水平波浪荷载作用下的响应结果。Cuéllar等[5]分别采用模型试
海洋工程 2022年1期2022-03-02
- 考虑波致孔压累积与应力耦合效应的埋置管线周围海床响应特征与机制分析*
浪会导致管线周围海床的液化进而造成海底管线的失稳破坏(张衍涛， 2009; 付长静等， 2014)，因此较多文献对波浪作用下海底埋置管线周围海床的响应及液化特征进行了计算研究。当海床土渗透系数相对较小而波浪荷载相对较大时，波浪循环荷载下海床土的塑性变形会引起超孔隙水压力的不断累积，当某一深度的累积孔压超过其上覆有效应力时，即引起该深度位置海床土的液化，进而威胁管线的安全。目前波浪作用下海床累积响应的计算方法主要有两种，第1种方法是直接利用弹塑性本构模型来模
工程地质学报 2021年6期2022-01-22
- 波流作用下黄河三角洲硬壳层液化渗流形成机制研究*
通过在黄河三角洲海床表面进行人工振动模拟波浪循环荷载以及室内模型试验，每轮荷载施加期间以及停止作用后的一段时间内海床表层一定范围内的土体发生液化，孔压消散后进行下一轮荷载，长期循环荷载作用下海床表层土体呈现重复液化，研究发现海床重复液化的结果导致了海床强度增强并且一定范围内的细颗粒物质向海床表面发生移动，海床表层土体密度增大。Yang et al. (2021)在黄河三角洲的新滩和广利港地区进行了原位静力触探试验，海床表层土体中的锥尖阻力qt和侧摩阻力fs
工程地质学报 2021年6期2022-01-22
- 倾斜海床对水平电偶极子水下电场分布的影响*
引言［1～4］海床是海水覆盖下的固态地球表面形态的总成，倾斜海床是指海床平面有一定倾角的海床。从地理学家的测量可知几乎绝大多数海床并不是完全平坦的，很多区域存在复杂的地形起伏，在浅海海洋环境中，水深一般在200m以内，坡度一般不超过10°。对于海床倾斜度非常小的大区域的水下电场分布，采用简化的平面海床模型是合适的；但对于海床倾斜度大的水下电场分布问题，海床地形会对电场的分布产生较大影响，需要考虑海床地形的影响。因此，本文利用COMSOL Multiphy
舰船电子工程 2021年12期2022-01-06
- 波浪在局部可渗透水平海床上传播的解析解
1 引言多孔介质海床具有渗透性，当波浪在多孔介质海床上传播时会发生波高衰减和波能损失。但是大多数的水波理论假设海底是不可渗透的，这势必会对波浪长距离传播的推算造成误差，对海岸及近海工程中设计波浪要素的计算带来影响。关于波浪在渗透海床上传播变形的问题，许多学者采用不同的方法开展了相关研究。其中，在实验研究方面，Savage和Fairchild[1]开展了波浪在粗砂和细砂海床上传播能量衰减的实验；Özhan和Shi-Igai[2]、Gu和 Wang[3]、Sa
海洋学报 2021年10期2021-12-04
- 非线性波浪荷载作用下海上风机管桩基础周围海床液化研究*
量学者针对波浪-海床-结构物相互作用的课题进行了大量的研究，取得了众多的成果(Sumer et al.，2012； Zhang et al.，2012， 2013； Sumer， 2014； 段伦良等， 2017， 2018； Jeng， 2018)。以往研究大多针对坐落式结构物，对单桩周围海床动力响应问题研究较少。波浪运动到大直径单桩基础附近时会产生反射和绕射现象，但Li et al. (2011)采用有限元软件ABAQUS建立单桩模型得到单桩周围海床中
工程地质学报 2021年5期2021-11-25
- 椭圆余弦波作用下海床响应特征的有限体积法数值分析*
海域，波浪是诱发海床液化的主要原因之一，研究波浪作用下海床响应及其液化特征，对海底管线和防波堤等构筑物的安全设计具有重要意义。对于近岸浅水区，当水深与波长之比小于0.125时，波浪特征已不再适合用斯托克斯波浪理论进行描述，此时宜利用浅水非线性波理论进行分析，而椭圆余弦波理论是最主要的浅水非线性波理论之一[1]。Hsu等[2]对椭圆余弦波作用下海床瞬态响应特征进行了分析，结果表明，与线性波浪作用相比，椭圆余弦波作用下海床瞬态液化区的深度相对较浅，但宽度较大，
中国海洋大学学报（自然科学版） 2021年10期2021-10-09
- 一种海床失稳简化模型及其工程应用
Putnam 将海床视为各向同性的刚体，研究了波能在海床上的衰减规律[1]。到了20 世纪70年代，随着欧洲国家对北海油田的开发建设，波浪作用下海床失稳问题引起了众多学者的研究兴趣。其中，日本学者Yamamoto（1978，1981，1983）在这方面做出了突出的贡献[2-4]，他假定海床土体为饱和半无限多孔弹性介质,孔隙水流动符合Darcy 定律，波浪为线性波情况下，通过求解Biot 固结方程[5]，得出了波浪作用下，海床土体的孔压、位移及有效应力的解析
工程技术与管理 2021年13期2021-08-23
- 波浪荷载引起不同埋深管线周围海床响应和液化分析
用会引起管线周围海床内孔压的变化，产生液化现象[1].被液化的海床土会失去对管线的承载力，影响管线的安全稳定.波浪引起海床的液化问题与海床内孔压变化直接相关.近年来，国内外学者们在研究波浪引起海床的响应问题时，对海床做出了不同的假设并提出了单相体模型和刚性多孔介质模型以及Biot流固耦合模型.其中，单相体模型较为简单，不能反映土体的孔压和有效应力[2-3].刚性多孔介质模型可以考虑孔压变化，但是无法得到海床土的变形和应力结果[4].而Biot流固耦合模型可
上海交通大学学报 2021年5期2021-06-01
- 波浪荷载对单桩承载力影响的水槽模拟试验研究
发，海洋结构物与海床土的相互作用以及结构物基础稳定性问题受到越来越多的关注.波浪荷载对海床土孔压产生一定影响，并反作用于结构物，因此波浪荷载对海床土的稳定性和结构物的安全有重要影响.桩基础作为大部分海洋结构物的基础，其服役性能受单桩与海床土、波浪的相互作用机理以及波浪荷载作用下单桩的承载特性影响.对于单桩与海床土相互作用机理的研究，主要包括数值法和试验.数值法部分，Li等[1]采用有限元方法研究了在线性波和二阶Stokes波作用下的桩周海床土孔压响应，但该
上海交通大学学报 2021年4期2021-04-28
- 天然气水合物开采区内海床不均匀沉降对管道力学性能的影响
合物的开采会诱发海床发生不均匀沉降，沉降会改变海底管道的受力状态，甚至导致管道发生大变形，造成管道发生屈曲、断裂、悬跨等失效[3-4]。大量研究表明，当天然气水合物在储层内分解后，水合物沉积层的结构会发生很大程度的扰动，其强度和力学特性也会发生改变，当水合物的开采量达到某一程度时，则会诱发海床发生不均匀沉降、海底滑坡、土层失稳等地质灾害[5]，历史上著名的挪威Storegga第二次海底滑坡，美国东海岸Carolina岸外的Cape Fear滑坡，西地中海的
海洋工程 2020年6期2020-12-16
- 波流共同作用下海底人工边坡动态响应分析
，通常需要预先在海床表面开挖一段基槽，便于建筑物埋置。这种处理方式使得建筑物能减少周围环境作用力，也避免了在不稳定的新近沉积土海床表面施工。在自然海洋环境中，海洋波浪时常与海流(比如洋流、涡流、潮汐流等)同时存在，这种波流共同作用下的荷载将进一步使海床中的孔压和有效应力产生变化[1]。在一定条件下，波流荷载下的超孔隙水压力超过土体自身的初始有效应力，相应土体会发生失稳并产生液化[2]。同时，由于海床基槽的开挖，原有海床土体在长期自然环境影响下形成的初始应力
海洋工程 2020年6期2020-12-16
- 波浪作用下可渗沙质海床模型相似率研究*
建设与使用中， 海床渗流除造成波浪衰减外， 还会在海床上建筑物(防波堤和平台、墩柱等)基床上产生渗透压力和渗流力， 影响建筑物的稳定性， 严重的还会引起海床沙土液化， 造成建筑物倾斜和位移， 存在巨大的生命和财产损失风险。 因此， 研究波浪与可渗海床的相互作用具有重要的工程意义和学术价值。国外早在20 世纪40 年代就对波浪周期荷载作用下海床土体动力反应等一系列海洋土力学问题展开了研究， 但我国直到20 世纪70 年代随着北海油田的开发才真正引起了人们的重
水运工程 2020年11期2020-11-27
- 黄河三角洲工程防护区海床侵蚀过程与不稳定性评估
岸线被固定,堤前海床下蚀成为主要的海岸侵蚀形式。黄河三角洲属于弱潮河控型三角洲,其由高输沙能力的河流注入弱潮动力环境海域所形成,曾是世界上堆积速率最快、演变最剧烈的大河三角洲。近年来,受流域气候变化和人类活动的影响,黄河入海水沙持续减少,呈现枯水少沙情势,三角洲呈整体蚀退态势。东营港—孤东海岸是黄河三角洲沿岸的工程防护区,受孤东大堤和东营港海堤的防护,该区域的海岸线处于固定状态,但堤外海床侵蚀强烈,大量海堤、护岸、滩海路堤等海岸工程建筑物基础受到冲刷毁坏,
海岸工程 2020年2期2020-07-21
- 海床不平整度对SCR立管动态强度的影响
钢质悬链线立管与海床的相互作用是该型立管工程设计和研究的重要方向。由于SCR触地区域管土作用的复杂性，因此目前针对SCR与海床的研究主要集中在建立触底区管土作用模型，其分析方法主要为数值模拟和模型试验两种[2]。此外SCR与海床作用的另一个研究方向是立管触底区由于立管运动而形成的沟槽（Trench）对立管疲劳的影响，王坤鹏等[3]通过SCR触地区的Trench模型分析得出了沟槽的存在对立管触底区疲劳有利的结论。陵水项目立管触地区域海床有明显起伏，但对于不平
石油和化工设备 2020年6期2020-06-30
- 平台运动激励下钢悬链式立管触地点动态分析
一端连接井口，与海床接触后呈反弯形态，如图1所示，立管常因触地区的应力循环发生疲劳损伤。平台运动是诱发立管动态行为和疲劳损伤的主要因素之一，因此研究平台运动激励下立管触地区的动态行为和疲劳性能，对于准确预测管道的疲劳寿命与评估安全状态至关重要。由于不同的锚泊形式，平台在风、浪、流作用下具有不同的运动特征，对立管的作用以运动耦合分析为主，如Elosta等[2]运用Orcaflex软件建立SCR与半潜式平台的分析模型，以平台RAOs作为激励条件，研究立管触地区
海洋工程 2020年2期2020-05-10
- 悬链锚泊线与海床接触作用分析
运动时，锚泊线与海床土接触区域的锚链会随之提升或下降。该作用过程应力变化频繁，并且在分析时需充分考虑海床参数不定性及非线性因素，使得触地点成为锚泊线数值模拟和结构分析的难点。针对该问题的数值模拟方法，有频域方法，如采用等效水平弹簧[1]或线性耦合弹簧[2]模拟锚泊线和海床接触区域；有弹性基础方法，如Gatti-Bono C.等[3]将海床视为阻尼系数和刚度系数均为已知的弹性地基；另外还有提升着底法[4]等。国内外学者主要采用数值模拟的方法研究海床土作用，并
科学技术创新 2020年6期2020-04-18
- 孤立波作用下埋管斜坡海床及海底管道的响应分析
以斜坡为主的近岸海床是海底油气管道“登陆”的重要过渡地带.在近岸浅水环境下，海床及管道的受力状态易受波浪作用的影响，浅水区域的波浪呈现出诸如孤立波的特殊形态.孤立波在斜坡海床上爬升和回落时，会引起孔隙水压力变化，可能导致海床的液化与滑坡，进而危及海底管道等近岸结构物.孤立波是一种模拟近岸浅水环境的常用波形，也被广泛地用于模拟海啸等极端波浪[1].当孤立波传播到近岸斜坡海底地带时，由于水深变浅，波浪的波幅和非线性均有所增加，而到达海岸线后波浪还会继续向陆地爬
上海交通大学学报 2019年8期2019-09-04
- 波浪荷载作用下海床的液化及参数分析
荷载的作用，导致海床土体中的孔隙水压力上升，有效应力降低，从而造成海床地基变得不稳定甚至发生液化。海床一旦发生液化将失去稳定性，对海上建筑物和海底设备造成极大的破坏。由于海底环境的复杂性，这些破坏一般来说是不可逆的。对波浪荷载作用下海床的动力响应和液化，国内外学者开展了大量的研究工作。Henkel[1]分析了波浪作用下海床的动力响应，Zen[2]在此基础上进一步研究了波浪作用下海床的动力响应和液化判别相关理论和实验方法。Jeng[3]将Zen的液化判别准则
浙江工业大学学报 2019年2期2019-03-19
- 非接触挖沟技术在海床处理中的应用
架安装时经常遇到海床面不平整的难题，如何有效对海床进行平整处理成为制约导管架是否成功安装的关键因素。在海床处理实践中，非接触挖沟技术是一种较为成熟且效果不错的工艺[1-5]。本文以某导管架安装场址处理为例对非接触挖沟技术进行分析。1 工程概况南海某油田导管架安装场址经专业公司调查显示场址海床面高度差达到2.2 m，水深约70 m。为了保证导管架安装对海床平整度的要求，需要对该导管架安装场址进行处理。经本项目设计人员计算，在导管架下部安装高度不同的两块防沉板
石油工程建设 2019年1期2019-03-11
- 波浪作用下渗透率各向异性的海床液化分析
0)波浪荷载会在海床表面产生周期性波浪压力，这种循环的波浪压力作用会引起海床土体内的孔隙水压力和有效应力随时间和空间而发生变化，进而导致海床土体液化失稳，对海洋建筑物的地基稳定性构成极大威胁.因此，研究波浪荷载作用下渗透率各向异性的海床液化问题，对于近海和离岸结构物的建设与设计具有重要意义.关于波浪与海床之间相互作用的问题，自1941年Biot[1]提出Biot固结理论以来，国内外学者已开展了大量研究[2-8].Madsen[9]根据Biot固结理论，应用
上海交通大学学报 2019年1期2019-02-19
- 沉管隧道周围砂质海床波致液化进程研究
作为静荷载施加在海床面上，通过PLAXIS软件分析了波浪作用下沉管的上浮及水平方向的稳定性问题并通过模型试验进行了验证。以上研究主要关注过大的波浪冲击力导致沉管失稳，并未涉及因海床地基发生液化大变形导致的沉管失稳破坏。波浪的循环作用引起海床内超孔压的累积，会引起砂质海床的液化，这个过程中伴随着土体强度和模量的衰减。波浪引起海床液化主要有瞬态液化和累积液化两种[4]形式。后者主要是海床内超孔隙压力逐渐累积，使粒间接触有效应力逐渐减小至零。累积液化一旦发生，海
水利与建筑工程学报 2018年6期2019-01-05
- 浅水区海底管道周围海床孔压分布数值计算研究
。波浪的传播造成海床面波压力随周期变化，而波压力会进一步传递到海床中，引起超静孔隙水压力和附加有效应力，改变了海床中有效应力的分布。极端海况下，海底砂土可能由于土中超静孔隙水压力或波动经过时产生的渗流而发生液化。一旦海床土发生液化，管道的支撑条件就会改变，使管道产生变形，甚至发生事故。因此针对我国国情，为了合理地评价海底管道在波浪作用下的稳定性，需要充分考虑浅水区波浪的特性[1]，建立浅水波作用下海底管道周围海床动力响应数学模型。近年来，许多学者开始关注波
重庆交通大学学报(自然科学版) 2018年11期2018-11-15
- 波流耦合作用下双层砂质海床累积液化特征数值分析❋
)波流共同作用下海床发生的失稳破坏，对海洋构筑物地基稳定性构成威胁。1970年代以来，基于Biot固结理论，较多学者通过解析、试验和数值模拟[1-4]等方法对波浪作用下海床响应及其稳定性进行了研究。Sassa和Sekiguchi[5]对细砂海床的波浪响应进行了离心模型试验研究，结果表明较大的波浪荷载可以导致细砂海床内孔隙水压力的累积，使海床发生渐进液化破坏。此外，Sassa等[6]对风暴浪作用下的细砂质海床动力响应进行了现场监测，发现当波高大于2 m时海床
中国海洋大学学报（自然科学版） 2018年11期2018-10-15
- 新型多功能抗拖网海床基设计
00)0 引 言海床基作为一种坐底式海洋监测装置，具有连续、长期、受海况影响小以及监测数据质量可靠等优势，是获取水下长期综合观测资料的重要技术手段。随着海洋技术的发展及海洋资源开发的不断深入，各国对海流、波浪、潮汐等海洋数据的监测日益重视，海床基以其监测优势正逐步成为海洋技术领域研究的重要方面[1-2]。对于坐底式海床基监测平台海床基技术，国外经过十几年发展取得了一系列成果。MSI[3]公司生产了三角形底座式浅海型海床基Tripod Mount；Ocean
中国海洋平台 2018年2期2018-05-08
- 海床倾斜水域潜艇水下标量电位分布特征分析
，将空气—海水—海床构成的浅海环境简化成理想无限大三层平行分层导电媒质[5–7]，利用镜像法推导位于海水中的静态电偶极子在三层平行分层环境中的场分布表达式，进而达到分析场的分布特征的目的[8–9]。目前已取得了一定的研究成果，可初步应用于水雷引信，舰船探测与定位，舰船隐身与防护等方面[10–11]。但是，实际海洋环境相当复杂[12]，各水域情况不一，在边界影响不能忽略的情况下，传统理想无限大平行分层环境下的研究成果不能直接应用；并且打击准确、定位精确、隐身
舰船科学技术 2018年3期2018-03-27
- 非线性管土作用下钢悬链式立管动力响应分析❋
立管触地点区域与海床相互作用过程非常复杂，对立管的动力响应和疲劳寿命有较大的影响[2-3]。研究结果表明疲劳寿命的评估与选用的海床土刚度有关，因此为了能够准确的评估立管触地点处的疲劳寿命，需要采用合理的海床模型[4]。海床土对钢悬链式立管的主要影响因素包括两个方面：(1)钢悬链式立管向着海底运动时，海床刚度的作用；(2)钢悬链式立管做拔出海底的运动时，海床土体吸力的作用[5]。最早各大石油公司发起的悬链线立管-海床相互作用模型工业联合开发计划(CARISI
中国海洋大学学报（自然科学版） 2018年5期2018-03-16
- 随机波作用下埋管海床动态响应及液化研究
随机波作用下埋管海床动态响应及液化研究华莹1，周香莲1，2，张军2（1.高新船舶与深海开发装备协同创新中心（船海协创中心)，上海200240；2.上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室，上海200240）基于广义Biot动力理论和Longuet-Higgins线性叠加模型，构建波浪-海床-管线动态响应的有限元计算模型，求解随机波作用下，多层砂质海床中管线周围土体孔隙水压力和竖向有效应力的分布。采用基于超静孔隙水压力的液化判断准则，得出液化
海洋通报 2017年6期2018-01-09
- 基于Flow-3D的抗拖网海床基冲刷数值模拟
w-3D的抗拖网海床基冲刷数值模拟于凯本1，杨 涛2，高 健2，林广义2，孟庆健1，宗 乐1(1.国家深海基地管理中心，山东 青岛 266200；2.青岛科技大学 机电工程学院，山东 青岛 266100)基于Flow-3D软件,建立抗拖网海床基沙土基床冲刷的三维数学模型，控制水流流速和泥沙粒径，对不同条件下抗拖网海床基周围沙土基床的冲刷进行数值模拟,并分析了抗拖网海床基最大冲刷深度随这两种因素改变的趋势。结果表明，抗拖网海床基沙土基床冲刷坑深度随海流流速增
海洋学研究 2017年3期2017-11-24
- 非线性海床土对钢悬链式立管触地点动力响应和疲劳损伤影响分析
0137)非线性海床土对钢悬链式立管触地点动力响应和疲劳损伤影响分析常 爽1，黄维平1，杨超凡2(1. 中国海洋大学 工程学院，山东 青岛 266100; 2. 上海外高桥造船有限公司，上海 200137)基于钢悬链式立管(SCR)动力分析程序CABLE3D，采用大挠度柔性梁理论建立SCR的运动方程，将线性海床模型扩展为考虑海床土吸力的非线性海床模型，采用非线性有限元方法对控制方程进行离散，时域内积分采用Newmark-β法，开发出新的计算程序。通过算例分
海洋工程 2017年2期2017-11-07
- 波致粉质土海床剪切破坏及其强度演化的试验研究❋
00)波致粉质土海床剪切破坏及其强度演化的试验研究❋王振豪1， 贾永刚1,2， 刘晓磊1,2， 魏 巍3， 王晓丽1， 张少同1， 单红仙1,2❋❋(1.山东省海洋环境地质工程重点实验室,中国海洋大学，山东 青岛 266100； 2.海洋国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室，山东 青岛 266061； 3.国家海洋局南海调查技术中心，广东 广州 510300)本文以黄河三角洲粉质土为研究对象，开展了波致海床剪切破坏过程中孔压响应与土体强度变化的室内水槽试
中国海洋大学学报（自然科学版） 2017年10期2017-10-17
- 波浪诱发松散海床渐进式液化的数值分析
0)波浪诱发松散海床渐进式液化的数值分析栾一晓1(1. 武汉理工大学，湖北 武汉 430070)近海区域广泛分布着第四纪新沉积的松散海洋土，波浪荷载作用下松散海床会发生液化进而对近海结构物的稳定性存在巨大威胁。本文采用中国科学院流体-结构-海床相互作用数值计算模型FSSI-CAS 2D，选用Pastor-Zienkiewicz-Mark Ⅲ(PZⅢ)弹塑性本构研究了波浪诱发的松散海床液化问题。分析了波浪荷载引起的松散海床内超孔隙水压力、有效应力以及应力角的
海洋学报 2017年9期2017-09-05
- 用细菌防海啸，行吗
菌注射的方式加固海床，以减缓或消除海啸灾难的巨大破坏力。据日本《朝日新闻》8月2日报道，该国海洋地球科技研究所一支科研团队去年3月立项研究对海床进行“加固处理”。其原理是将一种特别的细菌注射到深海底，令其自行扩散、增殖，并产生晶体碳酸钙，其效用相当于在海床之下铺设了一层“加固水泥”。项目负责人滨田洋平表示，该技术一旦付诸应用将彻底改变自然灾害应急反应机制，从被动的灾难管理变为主动的灾害控制。▲（刘皓然）
环球时报 2017-08-032017-08-03
- 波致砂土海床剪切与液化破坏特征对比研究❋
100)波致砂土海床剪切与液化破坏特征对比研究❋何 影1， 刘小丽1,2❋❋， 刘翰青1(1.中国海洋大学环境科学与工程学院，山东 青岛 266100； 2.山东省海洋环境地质工程重点实验室，山东 青岛 266100)波浪作用下海床的稳定性直接影响着海洋构筑物的安全。目前在波土相互作用的研究中，虽然较多地涉及到对海床液化或剪切破坏的分析，但缺乏不同海床计算厚度和饱和度等条件下二者破坏特征的对比研究。本文基于波浪作用下海床应力的解析解，对砂土海床的剪切破坏和
中国海洋大学学报（自然科学版） 2017年7期2017-06-05
- 波致海床滑动稳定性计算方法及滑动失稳特征研究
01100)波致海床滑动稳定性计算方法及滑动失稳特征研究刘小丽1,2, 刘翰青1, 窦锦钟3(1.中国海洋大学 环境科学与工程学院，山东 青岛 266100；2.山东省海洋环境地质工程重点实验室，山东 青岛 266100；3.上海交通大学 船舶海洋与建筑工程学院，上海 201100)波浪引起的海床不稳定性是海洋工程中需要考虑的重要问题。在对现有波致海床滑动稳定性计算方法进行分析的基础上，提出了一种波致海床滑动稳定性计算的全应力状态法，将其与现有计算方法进行
海洋学报 2017年5期2017-05-12
- 海床土刚度非线性的钢悬链式立管响应分析
266100)海床土刚度非线性的钢悬链式立管响应分析周阳， 杨超凡， 黄维平(1.国家海洋局第二海洋研究所 工程海洋学重点实验室, 浙江 杭州 310012；2.上海外高桥造船有限公司, 上海 200000；3.中国海洋大学 山东省海洋工程重点实验室, 山东 青岛 266100)基于大挠度柔性梁理论和弹性基础梁理论，本文建立了钢悬链式立管与海床土非线性相互作用的数学模型。用大挠度柔性梁来模拟立管的悬垂段，用弹性基础梁来模拟立管的触地段。其中触地段海床土的
哈尔滨工程大学学报 2017年3期2017-04-08
- 基于ANSYS的淤泥质海底海床基吸附力研究
YS的淤泥质海底海床基吸附力研究于凯本1，杨 涛2，单体坤2，孟庆健1，李正光1（1.国家深海基地管理中心，山东 青岛 266200；2.青岛科技大学 机电工程学院，山东 青岛 266100）为了解决海床基在淤泥质海底的吸附力问题，利用ANSYS软件，采用接触分析、三维十节点实体单元以及Drucker-Prager模型模拟淤泥结构，分析了海床基在淤泥质海底的吸附力大小，然后与经验公式比较，证明了ANSYS对海床基吸附力分析的可行性；海床基在不同工况下的吸附
海洋技术学报 2017年1期2017-03-14
- 波致Gibson粉土质海床累积孔压响应的简化分析*
ibson粉土质海床累积孔压响应的简化分析*张 琪, 徐继尚**(中国海洋大学海洋地球科学学院，海底科学与探测技术教育部重点实验室，山东 青岛 266100)基于累积孔隙水压的控制方程，采用有限差分法求解了波浪作用下Gibson粉土质海床的累积孔隙水压。首先采用有限差分法求解了均匀及双层海床的累积孔隙水压，通过与解析解对比，验证了该方法的准确性。其次针对Gibson粉土质海床累积孔压计算量大的缺点，提出了利用等效替代法获取简化土体性质参数的思路，并设计算例
中国海洋大学学报（自然科学版） 2017年4期2017-01-12
- 基于流-固耦合的不同外形抗拖网海床基外部流场分析❋
的不同外形抗拖网海床基外部流场分析❋于凯本1,2， 刘保华2， 杨 涛3， 高 健3， 李正光2(1.中国海洋大学，山东 青岛 266100； 2.国家深海基地管理中心，山东 青岛 266061； 3.青岛科技大学，山东 青岛 266061)本文采用计算流体动力学方法(CFD)，在考虑耦合场的条件下对2种不同形状的抗拖网海床基外部流场进行了流固耦合分析。根据抗拖网海床基的外形结构，建立了抗拖网海床基流体动力学分析模型，利用ICEM CFD对其进行前处理，并
中国海洋大学学报（自然科学版） 2017年1期2017-01-06
- 波浪加速度不对称性对海床液化的影响
加速度不对称性对海床液化的影响陈俊东1，2，张 弛1，2，隋倜倜1，2，郑金海1，2（1.河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室，江苏南京 210098；2.河海大学港口海岸与近海工程学院，江苏南京 210098）为研究加速度不对称波浪作用下的海床响应特征，基于Biot多孔弹性介质理论建立了波浪作用下海床响应数学模型，采用水槽实验数据对模型进行了验证。通过引入加速度不对称波浪压力边界条件的计算方法，模拟分析了波浪加速度不对称性对海床内部孔隙水压力、有效应力
水利水电科技进展 2016年4期2016-10-18
- 椭圆余弦波作用下海床动态响应及液化分析
椭圆余弦波作用下海床动态响应及液化分析张军1，周香莲1，2，3，王建华1(1.上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋岩土工程研究中心，上海200240;2.高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海200240;3.上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室，上海200240)摘要:对于相对波高小于1/20浅水地区，传统线性理论不再适用，应该选用适用性更好的椭圆余弦波理论，但由于椭圆余弦函数计算的难度较大，椭圆余弦波理论的应用一直有待推广。本文
哈尔滨工程大学学报 2016年1期2016-04-13
- 日本研究在海床中处置高放废物
日本研究在海床中处置高放废物【英国《国际核工程》网站2016年1月29日报道】 日本经济产业省（METI）已开始研究在海床中建设高放废物处置设施面临的技术挑战。预计经济产业省的相关研究机构将在2016年夏季完成这项工作。在海床中建设处置设施，将可避免与土地拥有者进行可能十分艰难的谈判。但建设海床处置设施将面临诸多技术挑战。在2016年1月26日召开的专家组会议上，一位经济产业省官员强调还未就任何事项作出决定。海床处置设施必须通过一条隧道与陆上设施相连，以
国外核新闻 2016年2期2016-03-17
- 舱体式防渔拖海床基的研制和应用*
1)舱体式防渔拖海床基的研制和应用*魏传杰 于 非①刁新源 欧 江 任 强(中国科学院海洋研究所 海洋环境工程技术研究发展中心, 青岛 266071)本文介绍了一种新型舱体式防渔拖海床基, 可布放在200m以浅海域进行长期、定点、连续、综合观测。该型海床基由坐底平台、浮体仪器舱和释放器等配件组成, 可以搭载多种观测传感器进行多学科综合观测。同时, 针对该海床基设计了安全有效的布放回收方法。通过实际海上应用, 结果表明, 舱体式防渔拖海床基具有长时间自动观测
海洋科学集刊 2016年0期2016-03-15
- 随机波作用下海床动态响应分析
0240)通常的海床动态响应模拟都是使用确定意义上的规则波理论，实际的海洋波浪在一定的时间及地点、波浪的出现以及波浪的参数都有着很强的随机性。前人的研究大多使用线性波、Stokes 波或者椭圆余弦波。Hsu 和Jeng［1］研究了波浪作用下细砂质海床的动态响应问题。Zhou 等［2-3］建立了波流联合作用下的多层海床模型，研究了渗透系数、孔隙率和波高等对孔压及有效应力的影响，并分析了液化范围和各向异性的海床在波浪作用下的动态响应。Xu 等［4-5］提出了准
海洋工程 2015年3期2015-11-22
- 波浪作用下粉质土海床累积孔隙水压力简化分析❋
波浪作用下粉质土海床累积孔隙水压力简化分析❋王 虎1， 刘红军1,2(中国海洋大学 1. 海洋环境与生态教育部重点实验室； 2. 环境科学与工程学院， 山东 青岛 266100)波浪引起的孔隙水压力直接影响海床地基稳定性，而累积孔隙水压力是细颗粒弱粘性粉质土的主要响应形式。针对在海岸和近海广泛分布的粉质土，基于一维固结理论，采用更适于描述粉质土动力特性的双曲线型孔隙水压力发展模式作为源项，推导相应的有限差分格式，并在MATLAB环境下进行编程求解，给出波浪
中国海洋大学学报（自然科学版） 2015年11期2015-06-01
- 基于非线性海床刚度模型的钢悬链线立管动力响应分析
00）基于非线性海床刚度模型的钢悬链线立管动力响应分析白兴兰1，2，黄维平3，谢永和1，赵春慧1（1.浙江海洋学院船舶与海洋工程学院，浙江舟山 316022；2.浙江省近海海洋工程技术重点实验室，浙江舟山 316022；3.中国海洋大学山东省海洋工程重点实验室，山东青岛 266100）基于P－y曲线模拟钢悬链线立管（SCR）－海床相互作用的力学行为，运用弹性地基梁模拟SCR流线段，研究海床刚度模型对SCR动力响应的影响。立管与海床的相互作用取决于土刚度、立
振动与冲击 2015年21期2015-05-24
- 近海欠密实砂质海床内波致渐进液化特征研究
建于第四纪欠密实海床地基上的海洋结构物，在风浪作用下的稳定性非常差。据国土资源部历年发布的海洋灾害公布统计显示，我国每年因热带风暴在东部沿海登陆，造成约40 km 防波堤毁坏；风暴后常有海底输油、气管线断裂事故发生。通过大量的试验和现场调查发现，海洋结构物的破坏机制大概有3 种类型：①过大的冲击力导致结构物被推倒；②结构物在长时间循环波浪荷载作用下发生渐进式永久水平位移；③结构物海床地基发生波致液化而失去承载力。其中第③种类型是最常发生，但经常被忽视。波浪
岩土力学 2015年12期2015-02-04
- 钢悬链线立管与海底相互作用和疲劳分析
设管道EI=0，海床完全刚性。但是这个方法算出的弯矩和剪力在TDP(触底点)处不连续性。经过改进后的方法在TDP处的剪力仍不连续。Lenci等［4］提出了一个三场模型(相似与之前二场模型的定义)在悬链线和弹性海床接触区域建立了一个新的过渡边界层。并且关于静力条件下管道在弹性海床上的沉降问题也已经有很多相应的研究［6-8］。解析分析中，将悬链线分为3个部分来考虑SCR在TDP附近的弯曲刚度，并用边界层法保证SCR在TDP处弯矩的连续性。在上述的基础上，本文研
哈尔滨工程大学学报 2014年2期2014-10-25
- 科学家在海床下发现大量淡水
月5日说，他们在海床下发现大量淡水，有助缓解日益严峻的水资源危机。研究人员在探究海床下水资源状况时发现，澳大利亚、中国、北美和南非附近大陆架海床下存在低盐度水，总量估计达到50万km3。研究人员认为，海床下淡水常见，并非特殊环境下才能产生的反常事物。这些淡水储备的形成始于数十万年前。那时海平面远比现在低，雨水得以渗入海床以下。海平面升高后，位于海床下的蓄水层因覆盖层层粘土和沉积物而保存完好。海底淡水资源储量比人类1900年以来抽取的地下水量高100倍。在淡
东华理工大学学报(自然科学版) 2013年1期2013-03-22
- 自平衡抗吸附海床基的吸附力研究分析
3）自平衡抗吸附海床基的吸附力研究分析胡展铭1，陈伟斌1，胡 波1，张卫平2，孙兆晨2（1.国家海洋环境监测中心，辽宁 大连 116023；2.大连理工大学 海岸及近海工程国家重点实验室，辽宁 大连 116023）针对自平衡抗吸附海床基，结合其在渤海和北黄海近百次的应用，采用Skempton，Terzaghi经验模型和有限元计算模型方法，分析不同底质、不同浸深和不同起吊方式对海床基的吸附力影响。结果表明：（1）海床基的吸附力主要取决于底质粘聚力的大小，相同
海洋技术学报 2012年2期2012-01-10
- 浅水区抗拖网ADCP海床基的研制
区抗拖网ADCP海床基的研制于凯本1,2，刘忠臣2，魏泽勋2，纪育强2，范 斌2（1.中国海洋大学，山东 青岛 266100；2.国家海洋局第一海洋研究所，山东 青岛 266061）搭载声学多普勒流速剖面仪 （ADCP）的海床基是实现浅水区水文环境长期监测的有效装置。针对现有ADCP海床基不能避免渔业拖网破坏的缺陷，对海床基的结构、功能进行了全新设计，成功研制了新型抗拖网ADCP海床基，并设计了合理有效的布放回收方法。海上应用表明，抗拖网ADCP海床基能够
海洋技术学报 2012年1期2012-01-09