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

1

作者 刘小丽 李乔花 廖周全 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2021年第6期1770-1778,共9页

波浪导致的海床液化是埋置管线失稳的一个重要因素。超静孔隙水压力累积引起的液化深度较深,对海底管线稳定性的影响较大,因此波浪作用下管线-海床系统的累积响应特征一直受到研究者的重点关注。本文基于考虑孔压累积与海床应力耦合发... 波浪导致的海床液化是埋置管线失稳的一个重要因素。超静孔隙水压力累积引起的液化深度较深,对海底管线稳定性的影响较大,因此波浪作用下管线-海床系统的累积响应特征一直受到研究者的重点关注。本文基于考虑孔压累积与海床应力耦合发展的数值计算模型,对非线性行进波作用下含埋置管线的海床累积响应特征进行了模拟计算,并与非耦合模型的计算结果进行了对比分析,结果表明,当考虑孔压累积与海床应力的耦合效应时,管线附近累积孔压在水平方向上的不均匀分布会导致海床循环剪应力的增大,从而会极大地促进管线周围海床累积孔压的发展,增大管线的影响范围;忽略孔压累积与海床应力的耦合效应,会在一定程度上低估管线周围海床的液化深度,不利于管线的安全。 展开更多

关键词 波浪 埋置管线 累积孔压 液化 耦合效应

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饱和软黏土循环累积孔压模型及地铁隧道路基长期沉降计算 被引量：29

2

作者 姚兆明 张明慧 陈军浩 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期87-92,共6页

不同围压和固结方式下,在进行上海地区第4层饱和软黏土不排水循环三轴试验及累积孔压影响因素分析基础上,引入修正动偏应力水平,建立循环累积孔压显式模型;并利用循环三轴试验结果验证模型合理性。提出交通荷载作用下软土地基长期运营... 不同围压和固结方式下,在进行上海地区第4层饱和软黏土不排水循环三轴试验及累积孔压影响因素分析基础上,引入修正动偏应力水平,建立循环累积孔压显式模型;并利用循环三轴试验结果验证模型合理性。提出交通荷载作用下软土地基长期运营沉降分析方法,并应用于上海地铁隧道路基长期沉降预测。该方法采用拟静力有限元计算循环累积塑性变形和孔压显式模型相结合的方式,所需计算参数易于确定;对其他循环荷载作用下软土地基长期沉降预测有借鉴作用。 展开更多

关键词 循环三轴试验 循环累积孔压 长期沉降

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偏压固结下碱渣土循环累积孔压及强度弱化规律研究 被引量：4

3

作者 王元战 龚晓龙 +2 位作者 王轩 陈艳萍 谢涛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期373-380,391,共9页

碱渣是氨碱法制纯碱时排出的固体废弃物,经适当的加固处理后作为工程填垫土可以有效解决占地和污染问题。碱渣土的力学性质不稳定,在循环荷载作用下强度会发生明显弱化,导致承载力大幅降低。以天津港地区回填碱渣土为研究对象,开展了系... 碱渣是氨碱法制纯碱时排出的固体废弃物,经适当的加固处理后作为工程填垫土可以有效解决占地和污染问题。碱渣土的力学性质不稳定,在循环荷载作用下强度会发生明显弱化,导致承载力大幅降低。以天津港地区回填碱渣土为研究对象,开展了系列动三轴试验,以固结围压、动应力比和偏压固结比为试验变量,研究了不同应力组合下碱渣土中循环累积孔压发展规律以及循环后碱渣土不排水强度演化规律。基于等效超固结模型,引入强度弱化系数β,建立了考虑偏压固结比和动应力比影响的碱渣土循环强度弱化模型;引入强度提升系数α,建立了考虑偏压固结过程和循环加载过程耦合影响的碱渣土强度演化模型,并通过试验数据验证了模型的正确性。 展开更多

关键词 碱渣 固体废弃物 循环荷载 偏压固结 循环累积孔压 不排水剪切强度

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上海地区软土的循环累积孔压模型 被引量：5

4

作者 赵春彦 周顺华 庄丽 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期77-82,共6页

基于上海地区饱和软土动三轴试验成果;通过对累积孔压和累积变形影响因素及发展规律相似性进行分析,将Parr提出的循环累积变形方程进行转换,引入动强度参数并提出等效循环动应力水平概念,建立能综合考虑列车荷载循环次数、静偏应力和和... 基于上海地区饱和软土动三轴试验成果;通过对累积孔压和累积变形影响因素及发展规律相似性进行分析,将Parr提出的循环累积变形方程进行转换,引入动强度参数并提出等效循环动应力水平概念,建立能综合考虑列车荷载循环次数、静偏应力和和动偏应力耦合作用、固结方式等影响因素的上海地区软黏土累积孔压模型。结合试验结果对模型进行验证,确定不同试验条件下模型中试验常数。结果表明:模型能够较好地反映多种因素对软土循环累积孔压影响。模型仅适用于正常固结软黏土且循环应力比大于循环应力比阈值而小于临界循环应力比的情况。为提高模型计算和预测精度,用室内试验确定模型中试验常数值时,应采用跟现场实际相符的加载和固结条件。 展开更多

关键词 列车荷载 软土 累积孔压模型 动强度 等效循环动应力水平 正常固结

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不排水循环荷载作用过程中累积孔压对细砂弹性剪切模量G_(max)的影响 被引量：5

5

作者 姬美秀 陈云敏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期884-888,共5页

在土工结构物地震有效应力分析中,往往采用Hardin经验公式计算动荷作用过程中由于孔压变化对砂土初始弹性剪切模量Gmax的影响,但由于以往试验手段的限制,这种方法的有效性至今没有得到验证。为此,采用多功能三轴仪和压电陶瓷弯曲元剪切... 在土工结构物地震有效应力分析中,往往采用Hardin经验公式计算动荷作用过程中由于孔压变化对砂土初始弹性剪切模量Gmax的影响,但由于以往试验手段的限制,这种方法的有效性至今没有得到验证。为此,采用多功能三轴仪和压电陶瓷弯曲元剪切波速测试系统,研究了不排水循环荷载过程中孔压对细砂Gmax的影响。试验结果表明,细砂Gmax可由Hardin型经验公式计算,但材料参数应通过试验确定;不排水循环荷载作用过程中,细砂Gmax随孔压上升而降低,其值可由其实际平均有效应力和固结后的孔隙比通过由试验得到的Hardin型经验公式计算。 展开更多

关键词 细砂 循环三轴试验 累积孔压 弹性剪切模量Gmax Hardin经验公式

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恒定主应力轴偏转循环荷载下饱和软黏土累积孔压特性分析 被引量：1

6

作者 姚兆明 牛连僧 +2 位作者 徐颖 王厚良 陈军浩 《吉林大学学报（地球科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1533-1538,1555,共7页

现有的饱和软黏土循环荷载累积孔压显式模型未能反映路基土体单元在土体自重作用下主应力轴的偏转现象。在确定饱和软黏土固结时间的基础上,在固结压力分别为100、150、200 kPa下,对软黏土进行主应力轴偏转角为15°、30°、45&#... 现有的饱和软黏土循环荷载累积孔压显式模型未能反映路基土体单元在土体自重作用下主应力轴的偏转现象。在确定饱和软黏土固结时间的基础上,在固结压力分别为100、150、200 kPa下,对软黏土进行主应力轴偏转角为15°、30°、45°的不排水循环加载试验,得到了固结围压、主应力轴旋转角及动应力比对循环累积孔压影响的规律。基于第一次循环加载累积孔压变化规律和修正动偏应力水平,建立了能考虑恒定主应力轴偏转角循环加载下累积孔压显式模型,并利用恒定主应力轴偏转角循环加载试验结果验证了模型的合理性。建立的循环荷载下饱和软黏土累积孔压显式模型参数易于确定,参数具有明确的物理意义且能考虑主应力轴的恒定偏转现象。 展开更多

关键词 固结时间 循环累积孔压 恒定主应力轴偏转角 黏土

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地铁行车载荷下土体累积孔压正交试验分析 被引量：1

7

作者 赵中华 雷勇 陆法潭 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第4期321-327,共7页

为研究地铁行车载荷作用下隧道周围土体孔压特性,基于正交试验设计进行了多组动三轴试验,计算并分析了累积孔压受围压、动应力幅值、频率以及振动次数因素的影响率.结果表明:含水量越大的土体,地铁行车载荷产生的累积孔压越高;累积孔压... 为研究地铁行车载荷作用下隧道周围土体孔压特性,基于正交试验设计进行了多组动三轴试验,计算并分析了累积孔压受围压、动应力幅值、频率以及振动次数因素的影响率.结果表明:含水量越大的土体,地铁行车载荷产生的累积孔压越高;累积孔压受单因素影响较大,影响率最大是动应力幅值,其次是围压、频率,最小是振动次数;围压与振动次数、频率与振动次数间的耦合作用对累积孔压影响可忽略,其他因素耦合作用均不可忽略;在一定条件下,耦合作用影响效果比单因素显著,如动应力幅值与围压耦合作用要比单因素振动次数对累积孔压的影响要大. 展开更多

关键词 地铁行车载荷 正交试验设计 累积孔压 耦合作用 影响率

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不规则动荷载作用下砂土孔压特性试验研究 被引量：11

8

作者 潘坤 杨仲轩 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期79-84,共6页

以多组人工调制的不规则正弦波荷载作为输入荷载,对饱和松砂开展一系列动三轴试验,探讨应力时程中不同脉冲幅值和脉冲顺序对砂土孔压特性的影响。试验结果表明,出现更早、幅值更大的应力脉冲更易导致孔隙水压力的发展,同时也更易诱发砂... 以多组人工调制的不规则正弦波荷载作为输入荷载,对饱和松砂开展一系列动三轴试验,探讨应力时程中不同脉冲幅值和脉冲顺序对砂土孔压特性的影响。试验结果表明,出现更早、幅值更大的应力脉冲更易导致孔隙水压力的发展,同时也更易诱发砂土液化。进一步地,峰值应力之前和之后的脉冲波组对孔压发展的影响有所不同。此外,不同荷载模式下,饱和松砂动孔压比与振次比存在近似唯一关系。根据砂土孔压特性,引入单位体积剪切功并考察其与超静孔压的内在关联,得到了孔压比与正交化剪切功的归一化关系。这一关系具有应力路径无关性,受动荷载不规则性影响较小,但与材料特性即土体种类有关。 展开更多

关键词 不规则动荷载 脉冲 动三轴试验 饱和松砂 孔压累积

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波流共同作用下砂质海床液化分析

9

作者 薛莹莹 张杰 +2 位作者 陈炜昀 张璟哲 蔡飞 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第7期1317-1324,共8页

针对潮流对海床液化前和液化后海床位移特征的影响规律尚不明确问题,本文建立了一个波流共同作用下多孔弹塑性海床有限元模型,采用Biot控制方程描述海床动力响应,采用状态相关的边界面模型模拟海床液化行为。计算结果表明:潮流不仅影响... 针对潮流对海床液化前和液化后海床位移特征的影响规律尚不明确问题,本文建立了一个波流共同作用下多孔弹塑性海床有限元模型,采用Biot控制方程描述海床动力响应,采用状态相关的边界面模型模拟海床液化行为。计算结果表明:潮流不仅影响海床内部的累积孔压,对海床内振荡孔压也有较大影响;波流对砂质海床的密实作用在海床液化后尤为显著。当海床液化后,同向波流总体能够增大海床的位移,尤其是水平位移,而逆向波流显著降低海床水平位移。砂质海床竖向位移随着波流的持续作用,经历了3个典型阶段,即弹性响应阶段、逐渐压密阶段、严重液化阶段。 展开更多

关键词 波流共同作用 海床液化 饱和多孔弹塑性海床 u-p形式Biot理论 海床位移轨迹 海床孔压累积 有限元分析 边界面模型

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软土地基中风机单桩基础累积侧向位移分析 被引量：8

10

作者 胡安峰 付鹏 +2 位作者 江进华 谢康和 李良 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2257-2263,共7页

为研究软土地基中近海风机大直径单桩基础在长期受荷时的累积侧向变形问题,基于室内循环三轴试验,建立考虑孔压累积的软黏土刚度衰减模型。通过对ABAQUS进行二次开发,在有限元分析程序中建立刚度衰减模型,并引入门槛循环应力比对不同应... 为研究软土地基中近海风机大直径单桩基础在长期受荷时的累积侧向变形问题,基于室内循环三轴试验,建立考虑孔压累积的软黏土刚度衰减模型。通过对ABAQUS进行二次开发,在有限元分析程序中建立刚度衰减模型,并引入门槛循环应力比对不同应力水平的土体分区计算。研究结果表明:在刚度衰减模型中采用门槛循环应力比作为是否考虑孔压累积的标准更符合真实情况;当循环荷载较小时,桩身泥面位移在一定循环次数后趋于稳定;当荷载幅值超过一定值后,桩身泥面位移迅速发展,且不再稳定;当桩基埋入深度较小时,增加桩基埋深能有效降低桩身侧向位移。 展开更多

关键词 单桩基础 循环荷载 刚度衰减模型 软黏土 孔压累积

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飞机荷载作用下超载预压软土地基的长期沉降 被引量：9

11

作者 蔡袁强 刘新峰 +2 位作者 郭林 孙宏磊 曹志刚 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1157-1163,共7页

为了研究超载预压地基在飞机荷载作用下的长期沉降,通过对温州淤泥质黏土进行室内循环三轴试验,建立饱和软黏土的累积塑性应变模型和累积孔压模型.利用层状弹性理论计算地基中的动偏应力,结合已建立的经验模型得到在交通荷载作用下软土... 为了研究超载预压地基在飞机荷载作用下的长期沉降,通过对温州淤泥质黏土进行室内循环三轴试验,建立饱和软黏土的累积塑性应变模型和累积孔压模型.利用层状弹性理论计算地基中的动偏应力,结合已建立的经验模型得到在交通荷载作用下软土地基的累积塑性应变和孔压消散应变.采用分层总和法计算飞机荷载作用下温州机场跑道超载预压地基的长期累积沉降,将计算沉降值与实测沉降值进行对比,验证了饱和超固结土不排水累积塑性应变模型和累积孔压模型的合理性. 展开更多

关键词 累积塑性应变模型 累积孔压模型 飞机荷载 超载预压 长期沉降

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混黏土的粉土、粉砂室内试验液化判别标准的研究 被引量：11

12

作者 李飒 孙兴松 要明伦 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期360-364,共5页

目前对于在循环荷载作用下的混黏土的粉土、粉砂的液化判别还存在着很多问题。根据动三轴试验的结果,对天津地区的混黏土的粉土、粉砂在循环荷载作用下的孔压累积及动变形特性进行了分析研究,对混黏土粉土、粉砂室内试验液化判别的孔压... 目前对于在循环荷载作用下的混黏土的粉土、粉砂的液化判别还存在着很多问题。根据动三轴试验的结果,对天津地区的混黏土的粉土、粉砂在循环荷载作用下的孔压累积及动变形特性进行了分析研究,对混黏土粉土、粉砂室内试验液化判别的孔压及应变标准进行了探讨。并将现场波速试验与室内试验判别液化的结果相比较。发现对于天津地区的混黏土粉土、粉砂,在循环荷载作用下,孔压达到围压的60%～80%,即趋于稳定,相应的全幅应变约为5%。因此,这两项指标可作为液化的判别标准。 展开更多

关键词 动三轴试验 液化 孔压累积 粉土 粉砂

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坝基地震液化特性及动力稳定性分析 被引量：7

13

作者 严祖文 杨建民 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2008年第3期140-145,共6页

为了考虑水库大坝地基地震液化及动力特性,首先通过室内动三轴试验研究混黏土的粉土、粉砂在动荷载作用下的孔压累积特性,提出了选择双幅应变达到5%作为土样液化的标准;然后采用现场标贯试验和室内动三轴试验对水库坝基中的粉土、粉砂... 为了考虑水库大坝地基地震液化及动力特性,首先通过室内动三轴试验研究混黏土的粉土、粉砂在动荷载作用下的孔压累积特性,提出了选择双幅应变达到5%作为土样液化的标准;然后采用现场标贯试验和室内动三轴试验对水库坝基中的粉土、粉砂层进行了液化判别,并对判别结果进行了对比分析;同时在液化判别的基础上利用有效应力动力分析方法对坝基土体进行了考虑渗流和不考虑渗流的地震液化的非线性动力有限元分析,并将液化的判别结果与现场标贯试验、室内动三轴试验的判别结果进行对比,从中得出一些有益的结论可供类似工程参考。 展开更多

关键词 坝基 液化判别 孔压累积 动力特性分析

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循环交通荷载下软土路基长期沉降理论解 被引量：21

14

作者 吕玺琳 方航 张甲峰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期435-440,共6页

基于循环交通荷载下软黏土累积塑性变形、累积孔压经验公式与分层总和法结合的方法,通过计算不排水循环累积塑性变形引起的沉降和不排水循环累积孔压消散引起的固结沉降叠加,建立了一个软土路基长期沉降拟静力计算模型。对交通荷载应力... 基于循环交通荷载下软黏土累积塑性变形、累积孔压经验公式与分层总和法结合的方法,通过计算不排水循环累积塑性变形引起的沉降和不排水循环累积孔压消散引起的固结沉降叠加,建立了一个软土路基长期沉降拟静力计算模型。对交通荷载应力路径下的软黏土空心圆柱扭剪试验数据分析,获得了不排水累积塑性应变模型和不排水累积孔压公式的参数。基于弹性理论解积分计算交通荷载下路基中的动应力,再结合分层总和法计算了路基沉降与循环周次的关系。通过工程实例分析,对比了计算沉降结果与实测结果并与以往理论分析结果,验证了所建立模型的合理性。 展开更多

关键词 交通荷载 长期沉降 累积孔压 累积塑性应变

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斜椭圆应力路径下饱和松砂动力特性试验研究 被引量：12

15

作者 李男 黄博 +1 位作者 凌道盛 汪清静 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期156-162,170,共8页

利用空心圆柱扭剪仪模拟斜入射地震波作用形成的斜椭圆应力路径,对比研究了等向固结条件下饱和福建标准松砂在循环斜椭圆、圆形、扭剪、三轴路径下的动力特性。试验研究表明:土体循环孔压发展存在陡升型和陡降型两种模式;圆形路径下累... 利用空心圆柱扭剪仪模拟斜入射地震波作用形成的斜椭圆应力路径,对比研究了等向固结条件下饱和福建标准松砂在循环斜椭圆、圆形、扭剪、三轴路径下的动力特性。试验研究表明:土体循环孔压发展存在陡升型和陡降型两种模式;圆形路径下累积孔压增长速率最快,循环扭剪最小;归一化孔压与斜椭圆的倾角无关,但受斜椭圆长短轴比及动应力比影响。砂土的不排水动强度与动应力路径密切相关,循环扭剪和循环三轴最大,循环斜椭圆次之,圆形路径最小。地震波从特定角度入射时,形成近似圆形路径,若只将地震波视为垂直入射的S波,将高估地基土体抗液化强度。 展开更多

关键词 斜椭圆应力路径 强度 累积孔压 循环孔压

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考虑主应力轴偏转角影响的饱和软粘土路基长期沉降分析 被引量：3

16

作者 姚兆明 侯潇 徐颖 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期49-53,共5页

基于循环三轴试验基础上的交通荷载路基沉降计算模型未能反映主应力轴偏转现象,而建立在不同围压的饱和软粘土恒定主应力轴偏转角的不排水循环加载试验基础上的循环累应变显式模型、累积孔压显式模型能考虑主应力轴偏转的现象。基于拟... 基于循环三轴试验基础上的交通荷载路基沉降计算模型未能反映主应力轴偏转现象,而建立在不同围压的饱和软粘土恒定主应力轴偏转角的不排水循环加载试验基础上的循环累应变显式模型、累积孔压显式模型能考虑主应力轴偏转的现象。基于拟静力有限元计算、恒定主应力轴偏转角循环累积塑性变形及累积孔压显式模型相结合的思路,提出了考虑主应力轴偏转角影响的交通荷载作用下软土地基长期运营沉降的实用分析方法,并应用于高速公路工程的长期沉降预测。 展开更多

关键词 恒定主应力轴偏转角循环加载 循环累积应变 循环累积孔压 长期沉降

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波浪作用下含气海床内盾构隧道水力及位移响应分析 被引量：2

17

作者 张治国 叶铜 +2 位作者 朱正国 PAN Y T 吴钟腾 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1557-1574,共18页

海底沉积物中气体通常以不连续的气相存在于海床土体中,既有理论研究较少考虑含气海床环境,波浪动压力引起的渗透力导致隧道衬砌附加变形也较少见之于文献。首先,通过Biot固结方程获得了气-水混合流控制方程,结合适用于浅水区的Stokes... 海底沉积物中气体通常以不连续的气相存在于海床土体中,既有理论研究较少考虑含气海床环境,波浪动压力引起的渗透力导致隧道衬砌附加变形也较少见之于文献。首先,通过Biot固结方程获得了气-水混合流控制方程,结合适用于浅水区的Stokes二阶非线性波浪理论获得了隧道衬砌周围的孔隙水压响应;其次,采用叠加法分别考虑了由波浪引起的海床土体内振荡孔压和累积孔压,并以衬砌周围可能出现的最大孔隙水压及渗透力作为最不利荷载工况,结合指数衰减模型描述衬砌劣化效应,获得了考虑波浪渗透力作用下隧道衬砌服役期间位移变化规律;最后,通过试验监测数据及数值模拟验证了本研究理论解析的准确性,通过对波浪周期、水深,海床剪切模量、海床含气量,隧道半径、埋深、衬砌劣化系数进行分析。结果表明:海床含气量增大能降低波浪压力向海床内部传播,并减弱超静孔压的累积效应;随着海床含气量逐渐增大,隧道衬砌周围孔压极值不断减小且出现相位滞后,隧道外渗透力、衬砌径向位移均随着海床含气量增加而明显降低;波浪周期增大、海水深度降低均能明显使海床表面的波浪压力增大,诱发隧道衬砌周围产生较大的渗透力,从而发生较大径向位移,小半径、浅埋深能够有效降低累积孔压造成的渗透力影响;当衬砌劣化系数相同时,含气量越低的海床内波浪引起的超静孔隙水压影响越显著,衬砌产生较大径向位移,不利于隧道的正常服役。 展开更多

关键词 海底盾构隧道 含气海床 累积孔压 渗透力 衬砌劣化

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海洋粉质粘土在波浪荷载作用后的不排水抗剪强度衰化特性 被引量：15

18

作者 王淑云 楼志刚 《海洋工程》 CSCD 2000年第1期38-43,共6页

通过对南海重塑粉质粘土土样的大量动三轴试验结果分析 ,得到此种土在波浪荷载作用后不排水抗剪强度衰化同动载作用引起的动应变幅及平均累积孔压之间的相互关系和预估公式 ;并通过与超固结土样的静三轴剪切试验结果的比较 ,发现动、静... 通过对南海重塑粉质粘土土样的大量动三轴试验结果分析 ,得到此种土在波浪荷载作用后不排水抗剪强度衰化同动载作用引起的动应变幅及平均累积孔压之间的相互关系和预估公式 ;并通过与超固结土样的静三轴剪切试验结果的比较 ,发现动、静三轴两种试验结果具有很好的吻合关系。建议可用超固结土样的静三轴剪切试验同时结合部分动三轴试验来预估土样在波浪荷载作用后不排水抗剪强度衰化与平均累积孔压之间的关系。 展开更多

关键词 波浪荷载 动应变 残余应变 平均累积孔压 强度衰化 超固结

全文增补中

考虑流固耦合效应的土体非线性动力本构模型及其三维数值实现 被引量：2

19

作者 白笑笑 张慧洋 +4 位作者 王秋哲 赵凯 鹿庆蕊 庄海洋 陈国兴 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2634-2640,共7页

波浪作用导致海床土体产生复杂的流固耦合效应,即土体受到正应力差和剪应力的三维耦合剪切作用,瞬态超孔隙水压力呈振荡与累积两种增长模式且引起土体循环软化。现有Masing型非线性动力本构模型未能完全考虑该流固耦合效应。现将Daviden... 波浪作用导致海床土体产生复杂的流固耦合效应,即土体受到正应力差和剪应力的三维耦合剪切作用,瞬态超孔隙水压力呈振荡与累积两种增长模式且引起土体循环软化。现有Masing型非线性动力本构模型未能完全考虑该流固耦合效应。现将Davidenkov骨架曲线拓展至三维应力空间,采用“扩展Masing”法则构造土体应力–应变滞回曲线,基于Biot动力固结理论,将Byrne提出的剪切-体积应变耦合模型引入体积相容方程作为累积超孔压增长的源项,建立了一个可描述流固耦合效应的土体非线性动力本构模型。基于FLAC^(3D)计算平台实现了该本构模型的二次开发,通过与模型理论值对比保证了程序的计算精度,与土单元循环扭剪试验对比验证了该本构模拟土体动力流固耦合效应的可行性与合理性,为利用FLAC^(3D)进行海洋岩土工程的研究提供了有效手段。 展开更多

关键词 波浪作用 振荡与累积超孔压 非线性动力本构 循环软化 砂土液化

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椭圆余弦波作用下海床响应特征的有限体积法数值分析 被引量：1

20

作者 刘小丽 刘洪睿 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期101-106,共6页

椭圆余弦波是一种常见的浅水非线性波,对近岸区海床的稳定性有重要影响。本文根据有限体积法原理,基于开源流体力学计算平台OpenFOAM,利用C++语言编制了波致无粘性土海床响应的数值计算程序,联合波浪数值模拟软件,对椭圆余弦波作用下海... 椭圆余弦波是一种常见的浅水非线性波,对近岸区海床的稳定性有重要影响。本文根据有限体积法原理,基于开源流体力学计算平台OpenFOAM,利用C++语言编制了波致无粘性土海床响应的数值计算程序,联合波浪数值模拟软件,对椭圆余弦波作用下海床的瞬态响应、累积响应及其渐进液化特征进行了分析。与线性波作用下海床响应计算结果的对比分析表明,椭圆余弦波会明显增大海床瞬态孔隙水压力和应力幅值,进而显著促进海床内孔隙水压力的累积和液化深度的发展。在近岸浅水区海床的响应分析尤其是海床累积响应的分析中,波浪的非线性效应不容忽视。 展开更多

关键词 椭圆余弦波 海床响应 累积孔压 渐进液化 有限体积法

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