导读:本文包含了波浪海床管线论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:波浪,饱和砂质海床,管线,液化
波浪海床管线论文文献综述
王小雯,张建民,李焯芬[1]（2018）在《波浪作用下饱和砂质海床土体与管线相互作用规律研究》一文中研究指出针对波浪引起的饱和砂质海床土体和管线相互作用问题,将Biot动力固结理论与笔者课题组提出的砂土液化变形弹塑性本构模型相耦合,较为合理地再现了简谐波浪作用下较浅饱和砂质海床中管线周围可液化海床土体的超静孔隙水压力瞬态累积变化规律与液化过程。数值计算结果与Sumer等的试验规律一致。结果表明:由于管线的存在,改变了饱和砂质海床液化区域的空间分布。液化首先由管线下部土体开始产生,随着波浪荷载的持续作用,液化区域沿着管线外壁向上演化;同时海床表层土体产生液化并向深层发展,最终管线周围土体都发生液化,这是导致空管上浮的主要原因。当饱和砂质海床中存在管线时,管线附近海床土体液化深度明显变深。超静孔压累积和渗透力变化的耦合作用是导致饱和砂质海床土体产生液化的原因。与将海床土体视为饱和弹性多孔介质相比,可考虑液化全过程的弹塑性动力分析能更为合理地揭示实际波浪作用下饱和砂质海床土体的渗流场和应力场的瞬态时空演变规律。(本文来源于《岩土力学》期刊2018年07期）
竹宇波,曹广田[2]（2016）在《波浪作用下海底管线周围海床孔隙水压力响应研究》一文中研究指出针对海底管线在波浪作用下周围土的响应问题,以Biot动力固结理论为基础,建立了波浪—海床—管线的叁维数值模型,通过模拟可以发现随着土体饱和度的增大,波高的增大,海床厚度的减小,在海浪作用下半埋管线前方海床土的孔隙水压力也会随之增大。(本文来源于《科技展望》期刊2016年13期）
张军,周香莲,颜宇光,郭俊杰,王建华[3]（2014）在《波浪作用下管线-海床模型动态响应及液化》一文中研究指出基于Biot动力方程,利用COMSOL多物理场有限元计算软件构建了波浪-海床-管线动力响应的计算模型,模拟了一阶斯托克斯波作用下管线周围土体孔压和有效应力分布情况,对海床土体的液化情况进行判断,研究了波浪诱发海床液化及管线失稳的机理.研究过程中采用Partly dynamic动力方程(u-p模式).在Partly dynamic模型中,将海床视为多孔弹性介质,并且将孔压和位移视为场变量,考虑土体位移加速度,忽略孔隙流体惯性项的作用.模型得到验证后的参数研究表明:土体渗透系数、饱和度以及管线埋深、波高等参数对海床的孔压和有效应力影响显着.(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2014年11期）
邓海峰,王忠涛,刘鹏[4]（2014）在《随机波浪作用下海底管线与海床的相互作用研究》一文中研究指出针对随机波浪作用下海底管线的动力响应是设计中需考虑的重要因素,考虑波浪随机特性、管-土接触和惯性效应,建立了二维有限元管-土相互作用的数值计算模型,开展了摩擦系数、埋深、管径、海床渗透系数对管周孔隙水压力、管线竖向位移及其内部正应力影响的数值模拟研究。研究成果可为海底管线设计提供技术参考。(本文来源于《水利与建筑工程学报》期刊2014年04期）
邓海峰[5]（2014）在《随机波浪作用下海底管线和海床相互作用研究》一文中研究指出海底管道是敷设在海床表面或埋于海底一定深度的工程结构物,常用于输送石油、天然气等能源物资。在设计海底埋置管线时,波浪荷载在所有荷载中占主导地位。波浪在海床表面的传播过程中,会在海床表面产生周期性的波压力,当波压力进一步传递到海床内部时,会在海床内部产生超孔隙水压力和附加有效应力,进而改变海床内部有效应力的分布,又由于管线的存在一定程度上影响其周围土体的应力分布,最终导致土体液化和管线的破坏。管线失稳引起油气泄漏,不仅会造成经济损失,更会对环境造成巨大污染。因此,为了合理地评价海底管线在波浪作用下的安全性和稳定性,必须正确考虑波浪荷载在管线周边海床中所引起的动力响应及其对管线自身动力响应的影响。由于土体特性、管线形状和波浪形式的复杂性,该工程问题一直没有得以彻底解决,在海底管线的设计中,大多局限于经验性的结论。因此随着海上油田的不断开发和工程规模的逐渐扩大,正确评估海底管线的安全与稳定性显得极其重要。目前大多数研究只考虑了线性规则波浪作用下海底埋置管线的动力响应,忽略了波浪自身的随机特性。本文基于广义Biot固结理论,结合随机波浪谱分析方法,同时考虑管-土接触及惯性效应,建立了随机波浪作用下海底管线与海床相互作用的二维有限元模型。通过计算发现在随机波浪和代表性波浪作用下,沿海床深度方向超孔隙水压力和竖向有效应力明显不同,管线外表面土体孔隙水压力和管线应力及其位移也存在显着差异。结果表明,波浪随机特性对海底管线动力响应有显着影响,忽略波浪的随机特性,会低估海底管线的动力响应。因此在海底管线设计和安全评估时应合理考虑波浪荷载的随机特性。分别针对管-土接触效应和惯性效应,讨论了随机波浪作用下海底管线的动力响应差异。数值计算结果表明,管-土间接触效应对随机波浪引起的管线周边超孔隙水压力影响很小,但对管线内部正应力影响显着。惯性效应对随机波浪引起的管线周边超孔隙水压力和管线内部正应力影响均较小。讨论了管线几何尺寸及埋深对同时考虑管-土之间的接触效应和惯性效应计算得到的管线内正应力及管线位移与同时忽略两种效应计算得到的结果差值的影响,计算结果表明,管线埋深和半径对结果差值有很大影响。通过变动参数,重点考察了海床土体不同渗透系数、变形模量和饱和度对管线竖向位移和管线周边沿海床深度方向的超孔隙水压力和竖向有效应力的影响。分别研究了同时考虑管-土接触和惯性效应时,管线埋深和半径对不同海床渗透系数、变形模量和饱和度条件下管线竖向位移及其内部正应力的影响。(本文来源于《大连理工大学》期刊2014-05-01）
白玉川,杨细根,冀自青,戚晓明[6]（2011）在《波浪条件下海底管线与沙质海床间的相互作用》一文中研究指出海底管线的稳定性问题是海底管线设计的关键问题之一.通过大型通用有限元软件ABAQUS,应用较为简单的线弹性模型,对海床采用平衡地应力、简化渗流力的方法,建立海底管线模型,初步模拟近海埋置管道与海床之间的相互作用,分别计算了管道在自重和简谐波浪荷载作用下的管道变形及受力状况.计算结果显示,管道自重造成的屈曲对管道的稳定性影响不大,但管道屈曲是破坏海底管道稳定性的最直接的重要原因之一,由于管道自身的屈曲,沿管道截面圆周上各点的位移差比管线整体位移小2个数量级.在自重和波浪荷载两者的共同作用下,管道受土体的挤压,产生较大的弯曲和较小的侧向扭曲,最大弯曲变形比自重作用下的管道最大变形小1个数量级,侧向扭曲位移较弯曲位移小2～3个数量级.(本文来源于《天津大学学报》期刊2011年01期）
栾茂田,曲鹏,杨庆,郭莹[7]（2008）在《波浪引起的海底管线周围海床动力响应分析》一文中研究指出在目前的海床–管线相互作用问题研究中,管线与海床交界面一般假定为不可滑动,没有考虑海床–管线接触效应,同时也没有考虑土体和管线加速度效应对海床动力响应的惯性影响,同工程实际情况存在较大差异。为此,分别基于Biot动力固结理论和弹性动力学理论列出海床和海底管线的控制方程,进而根据摩擦接触理论考虑海床与管线之间的相互作用效应,建立海床–管线相互作用的有限元计算模型。根据计算发现,海床–管线接触效应对管线附近海床中的有效应力影响显着,不同的管沟形状对海床中由波浪所引起的超静孔隙水压力及有效应力影响显着。(本文来源于《岩石力学与工程学报》期刊2008年04期）
曲鹏[8]（2007）在《波浪作用下海底管线及周围海床动力响应分析》一文中研究指出海底管线是目前最为经济、高效地由近海油田向陆地输送石油和天然气的工程设施,在海洋石油工程中具有广泛的应用。在设计管线时所考虑的环境荷载中,波浪荷载是主要的环境因素之一。当波浪在海面传播时,会引起海床表面周期性变化的波压力,海床表面的波压力进一步传递到海床中,在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。因此,为了合理地评价海底管线在波浪作用下的稳定性,必须考虑波浪荷载在管线周围海床中所引起的动力响应及其对管线自身内部动应力的影响。迄今为止,在海底埋置管线的稳定设计中,大多是基于经验性的结果,还没有发展一个更加合理、完整的设计方法。在海底管线设计中存在的一个关键性问题就是准确地计算由波浪所引起的海底管线附近海床中的超静孔隙水压力和管线内应力。本文考虑管线的柔性,分别采用饱和孔隙介质的Biot动力固结理论和弹性动力学理论列出了海床与管线的控制方程,进而采用摩擦接触理论考虑海床与管线之间的相互作用效应,基于有限元方法建立了海床-管线相互作用的计算模型及其数值算法。通过计算发现土-管之间的接触效应对波浪所引起的管线周围海床中的超静孔隙水压力影响很小,但对波浪所引起的管线内应力影响显着。惯性力效应对波浪所引起的管线周围海床中的超静孔隙水压力具有一定影响,但对波浪所引起的管线内应力影响很小。管沟尺寸对于管线内应力具有显着影响。管沟形状对管线附近海床中由波浪所引起的超静孔隙水压力及管线内应力均有显着影响。目前大多数研究只是考虑了管线、海床在线性推进波作用下的响应,没有考虑波浪非线性对于管线及其周围海床响应的影响,也没有考虑立波波浪荷载作用下管线及其周围海床响应。本文基于Biot动力固结理论及弹性动力学理论列出多孔海床及海底管线的有限元方程,并采用接触摩擦理论考虑管线与海床之间的相互作用效应,基于有限元方法研究非线性波浪作用下海底埋置管线和多孔海床相互作用问题。数值计算结果表明,在计算中如果忽略波浪非线性项,既有可能低估海底管线内应力及管线周围海床中超静孔隙水压力,也有可能高估海底管线内应力及管线周围海床中超静孔隙水压力。这取决于波数、水深、波长及波高等波浪要素。相同波浪参数条件下,立波和推进波所引起的管线内应力及其周围海床中超静孔隙水压力分布有很大差别。对于立波波浪,如果忽略波浪非线性项,甚至会得到正负符号与实际情况完全相反的计算结果。本文应用重复性原理提出一种二维有限元模型来研究波浪引起的埋置管线及其周围海床土体响应问题。此模型认为海床土体为多孔弹性介质,管线为弹性介质,采用摩擦接触理论考虑海床与管线之间的相互作用效应;重点考察上覆层宽度、深度和倾角等因素对于波浪引起的埋置管线内应力及其周围海床土体中超静孔隙水压力的影响。研究发现随着上覆层宽度的增大,由波浪所引起的管线外表面超静孔隙水压力和管线内部的剪应力增大,而管线内部的径向正应力、环向正应力减小。随着上覆层厚度和上覆层倾角的减小,由波浪所引起的管线外表面超静孔隙水压力增大;随着上覆层厚度和上覆层倾角的增大,由波浪所引起的管线内部的径向正应力、环向正应力均增大,而管线内部的剪应力减小。本论文将不排水条件下的超静孔隙水压力增长模式引入到二维固结方程中,对于管线附近海床建立了推广的带有超静孔隙水压力累积源项的二维固结方程。基于有限元方法对推广的固结方程进行数值求解,得到波浪作用下海床中累积超静孔隙水压力的发展过程与变化规律。通过变动参数对比计算讨论了海床土性参数、波浪参数和管线几何尺寸对由波浪所引起的管线周围海床中累积超静孔隙水压力及累积超静孔隙水压力比分布的影响。通过计算分析可以发现,土的变形模量、渗透系数和波松比等土性参数对由波浪所引起的管线周围海床中的累积超静孔隙水压力具有显着影响:随着土的变形模量、渗透系数和波松比的减小,由波浪所引起的海床中的累积超静孔隙水压力均增大。海水深度、波浪高度、海床厚度等因素也会对由波浪所引起的管线周围海床中的累积超静孔隙水压力比产生显着影响:随着海水深度和海床厚度的减小、波浪高度的增大,由波浪所引起的海床中的累积超静孔隙水压力比增大。另外管线半径和管线埋深对管线附近海床中的累积超静孔隙水压力及累积超静孔隙水压力比影响规律较为复杂;但在距离管线一定距离之外的海床中,管线半径和管线埋深对海床中累积超静孔隙水压力及累积超静孔隙水压力比的影响非常小。室内模型实验和现场观测均已发现波浪引起的海床超静孔隙水压力存在瞬时和累积两种响应,已有工作大多只单独研究其中的一种超静孔隙水压力响应机理。本文将波浪引起的振动超静孔隙水压力与海床的变形和固结紧密结合起来,将不排水条件下超静孔隙水压力增长模式引入Biot动力固结方程中,提出一种新的适用于海床液化问题的二维有效应力分析方法,进一步对波浪作用下海底管线周围海床中瞬时和累积超静孔隙水压力的发展过程与变化规律进行了有限元模拟与分析。根据所估算的超静孔隙水压力,对波浪作用下管线周围海床的液化势进行了评价。通过计算分析可以发现,在较浅区域海床中,瞬时超静孔隙水压力有可能对于海床液化起主导作用;相对于较深区域海床,较浅区域海床更易发生液化;海床土土性参数、波浪要素以及管线几何参数对由波浪所引起的管线周围海床中的超静孔隙水压力均具有显着影响。(本文来源于《大连理工大学》期刊2007-12-01）
栾茂田,曲鹏,杨庆,郭莹[9]（2007）在《非线性波浪作用下海底管线-海床动力响应分析》一文中研究指出确定波浪荷载作用下海底埋置管线和海床的响应是海底管线设计中的关键问题。目前大多数研究只是考虑了管线、海床在线性推进波作用下的响应,并没有考虑管线与海床之间的相互作用效应。采用接触摩擦理论,考虑管线与海床之间的相互作用效应,基于有限元方法研究了非线性波浪作用下海底埋置管线和多孔海床相互作用问题。数值计算结果表明,在计算中如果忽略波浪非线性项,既有可能低估海底管线内应力及管线周围海床中孔隙水压力,也有可能高估海底管线内应力及管线周围海床中孔隙水压力。(本文来源于《第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集》期刊2007-10-28）
栾茂田,曲鹏,杨庆,郭莹[10]（2007）在《非线性波浪作用下海底管线-海床动力响应分析》一文中研究指出确定波浪荷载作用下海底埋置管线和海床的响应是海底管线设计中的关键问题。目前大多数研究只是考虑了管线、海床在线性推进波作用下的响应,并没有考虑管线与海床之间的相互作用效应。采用接触摩擦理论,考虑管线与海床之间的相互作用效应,基于有限元方法研究了非线性波浪作用下海底埋置管线和多孔海床相互作用问题。数值计算结果表明,在计算中如果忽略波浪非线性项,既有可能低估海底管线内应力及管线周围海床中孔隙水压力,也有可能高估海底管线内应力及管线周围海床中孔隙水压力。(本文来源于《岩土力学》期刊2007年S1期）
波浪海床管线论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对海底管线在波浪作用下周围土的响应问题,以Biot动力固结理论为基础,建立了波浪—海床—管线的叁维数值模型,通过模拟可以发现随着土体饱和度的增大,波高的增大,海床厚度的减小,在海浪作用下半埋管线前方海床土的孔隙水压力也会随之增大。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
波浪海床管线论文参考文献
[1].王小雯,张建民,李焯芬.波浪作用下饱和砂质海床土体与管线相互作用规律研究[J].岩土力学.2018
[2].竹宇波,曹广田.波浪作用下海底管线周围海床孔隙水压力响应研究[J].科技展望.2016
[3].张军,周香莲,颜宇光,郭俊杰,王建华.波浪作用下管线-海床模型动态响应及液化[J].上海交通大学学报.2014
[4].邓海峰,王忠涛,刘鹏.随机波浪作用下海底管线与海床的相互作用研究[J].水利与建筑工程学报.2014
[5].邓海峰.随机波浪作用下海底管线和海床相互作用研究[D].大连理工大学.2014
[6].白玉川,杨细根,冀自青,戚晓明.波浪条件下海底管线与沙质海床间的相互作用[J].天津大学学报.2011
[7].栾茂田,曲鹏,杨庆,郭莹.波浪引起的海底管线周围海床动力响应分析[J].岩石力学与工程学报.2008
[8].曲鹏.波浪作用下海底管线及周围海床动力响应分析[D].大连理工大学.2007
[9].栾茂田,曲鹏,杨庆,郭莹.非线性波浪作用下海底管线-海床动力响应分析[C].第九届全国岩土力学数值分析与解析方法讨论会论文集.2007
[10].栾茂田,曲鹏,杨庆,郭莹.非线性波浪作用下海底管线-海床动力响应分析[J].岩土力学.2007