波浪作用下的三維海床響應及液化分析.pdf

1、波浪在海床上傳播時，海水與海床的交界面處將形成循環(huán)波壓力，從而引起海床內超靜孔隙水壓力和有效應力的變動，使海床出現變形乃至液化，對海洋建筑物的穩(wěn)定性構成威脅。因此，波浪作用下海床和建筑物地基的動力響應研究在海岸和近海工程領域具有重要意義。本文基于大型通用有限元軟件ABAQUS平臺，建立了波浪作用下海床動力響應的三維有限元模型，對波浪作用下海工建筑物周圍海床孔隙水壓力響應及液化問題進行了研究。論文的主要研究內容和結論如下：
　　

2、1、推導和建立了有限水深短峰波Fourier近似級數解，編制相應的程序計算波面過程和波壓力，通過與實驗結果進行比較，驗證了數值解具有較高精度，可以較好地模擬斜向入射波遇到建筑物后反射形成短峰波的情況。
　　 2、對短峰波作用下復合式防波堤前的孔隙水壓力響應進行了模擬。研究了兩種不同砂質海床，結果顯示，在相同波浪條件下，細砂海床較粗砂更易發(fā)生瞬時液化，且最易發(fā)生液化的區(qū)域在防波堤堤腳處。為了防止防波堤前細砂海床的液化，可以將防波堤

3、前0.25倍波長范圍內海床表層細砂置換為粗砂。
　　 3、基于FLOW-3D軟件建立數值波浪水池模擬了防波堤堤頭附近海床上的波壓力，并將其加載到海床模型中進一步分析了海床中的孔隙水壓力響應。模擬結果顯示，在距離堤頭約0.5倍波長處防波堤前海床上受到的波壓力最大，此處也是防波堤周圍地基最易發(fā)生液化的地方。
　　 4、分析了波浪作用下自升式海洋平臺周圍細砂海床中的孔隙水壓力響應。結果表明，平臺沉墊前海床中超靜孔隙水壓力較遠離