海水-海床-结构动力相互作用分析
发布时间：2022-02-24 23:17
为了响应“一带一路”的发展战略,推进海洋经济持续健康发展,我国将建设大批海洋工程结构。然而我国沿海地区处于环太平洋地震带上,潜在的地震危险性非常大。如何保证海洋工程结构在服役期间的地震安全性是面临的重要问题。由于海水的影响,地震动输入和结构反应分析与陆地情形明显不同,前者要更加复杂。本文以海洋工程结构地震反应分析作为目标,分别对海域场地自由场分析、海域场地有限元分析、海水-海床-结构相互作用分析进行了研究。主要工作如下:（1）基于势流理论及Biot多孔介质模型,分析了海水-海床-基岩体系在平面P/SV波入射情形下的动态响应。根据理想流体、饱和海床及弹性基岩之间的界面连续条件,运用Thomson-Haskell传递矩阵方法可得出饱和海床及其上覆海水层的稳态响应,经傅里叶反变换得到时域瞬态响应。进一步分析了入射角度、海水层厚度等相关参数对自由场响应的影响。（2）将理想流体、基岩视为饱和多孔介质的特殊情形,以饱和多孔介质方程为基础,考虑不同孔隙率的饱和多孔介质之间耦合的一般情形,建立了该情形的集中质量显式有限元求解方法,将流体、基岩、饱和多孔介质间的耦合问题纳入到统一计算框架,并编制了相应的...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省211工程院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
注释表
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 结构-海水-海床相互作用研究方法
1.2.1 试验方法
1.2.2 解析法
1.2.3 数值分析
1.2.4 半解析法
1.3 结构-海水-海床相互作用研究进展
1.3.1 海水-海床自由场分析
1.3.2 海域场地地震响应分析
1.3.3 结构-海水-海床相互作用
1.4 存在的问题
1.5 本文的工作及意义
第二章 海水-海床自由场响应分析
2.1 引言
2.2 基本理论
2.2.1 基本方程
2.2.2 边界条件
2.2.3 传递矩阵方法
2.3 算例验证
2.3.1 海水-基岩模型
2.3.2 海水-饱和土-基岩模型
2.4 参数分析
2.4.1 入射角度的影响
2.4.2 海水层厚度
2.5 本章小结
第三章 海水-海床场地有限元分析
3.1 引言
3.2 场地内部节点的运动
3.2.1 一般饱和多孔介质情形
3.2.2 特殊情形
3.2.3 实施方法
3.3 场地边界节点的运动
3.4 算例验证
3.4.1 海水-基岩情形
3.4.2 海水-饱和土情形
3.4.3 海水-饱和土-基岩情形(并行算例)
3.5 本章小结
第四章 海水-海床-单桩相互作用分析
4.1 引言
4.2 海水-海床-结构相互作用
4.2.1 海水-结构相互作用
4.2.2 海床-结构相互作用
4.3 饱和土骨架非线性的实现
4.4 算例分析
4.4.1 海水-线性海床-结构相互作用算例
4.4.2 海水-非线性海床-结构相互作用算例
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 主要成果
5.2 进一步研究建议
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]动水压力影响下考虑SSI效应的桥墩结构地震响应分析[J]. 卢华喜,徐路遥,郑孝辉. 华东交通大学学报. 2018(01)
[2]基于显-隐式格式的三维时域土-结相互作用分析的异步并行算法[J]. 陈少林,王俊泉,刘启方,周国良,唐晖. 中国科学:技术科学. 2017(12)
[3]行波激励下桩-土-斜拉桥多点振动台试验[J]. 孙利民,谢文,楼梦麟,梁发云,陈清军,袁万城. 中国公路学报. 2017(12)
[4]考虑地震、波浪和海流作用的跨海桥梁结构研究进展[J]. 柳春光,张士博. 大连理工大学学报. 2017(01)
[5]超大跨斜拉桥多点振动台试验研究[J]. 孙利民,谢文. 工程力学. 2016(11)
[6]一种三维饱和土-基础-结构动力相互作用分析方法[J]. 陈少林,赵宇昕. 力学学报. 2016(06)
[7]地震作用下海底沉管隧道的动力响应分析[J]. 崔杰,周鹏,李亚东,欧阳志勇. 地震工程与工程振动. 2016(04)
[8]基于Davidenkov骨架曲线模型的修正不规则加卸载准则与等效剪应变算法及其验证[J]. 赵丁凤,阮滨,陈国兴,徐令宇,庄海洋. 岩土工程学报. 2017(05)
[9]地震和波浪联合作用下自由场海水动水压力分析[J]. 杜修力,雷枝,李亮,王进廷. 世界地震工程. 2015(03)
[10]平面P-SV波入射时非均匀饱和土自由场地的响应[J]. 周凤玺,宋瑞霞. 地震学报. 2015(04)
博士论文
[1]海底地震动特性及跨海桥梁地震反应分析[D]. 陈宝魁.大连理工大学 2016
本文编号：3643648
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省211工程院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
注释表
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 结构-海水-海床相互作用研究方法
1.2.1 试验方法
1.2.2 解析法
1.2.3 数值分析
1.2.4 半解析法
1.3 结构-海水-海床相互作用研究进展
1.3.1 海水-海床自由场分析
1.3.2 海域场地地震响应分析
1.3.3 结构-海水-海床相互作用
1.4 存在的问题
1.5 本文的工作及意义
第二章 海水-海床自由场响应分析
2.1 引言
2.2 基本理论
2.2.1 基本方程
2.2.2 边界条件
2.2.3 传递矩阵方法
2.3 算例验证
2.3.1 海水-基岩模型
2.3.2 海水-饱和土-基岩模型
2.4 参数分析
2.4.1 入射角度的影响
2.4.2 海水层厚度
2.5 本章小结
第三章 海水-海床场地有限元分析
3.1 引言
3.2 场地内部节点的运动
3.2.1 一般饱和多孔介质情形
3.2.2 特殊情形
3.2.3 实施方法
3.3 场地边界节点的运动
3.4 算例验证
3.4.1 海水-基岩情形
3.4.2 海水-饱和土情形
3.4.3 海水-饱和土-基岩情形(并行算例)
3.5 本章小结
第四章 海水-海床-单桩相互作用分析
4.1 引言
4.2 海水-海床-结构相互作用
4.2.1 海水-结构相互作用
4.2.2 海床-结构相互作用
4.3 饱和土骨架非线性的实现
4.4 算例分析
4.4.1 海水-线性海床-结构相互作用算例
4.4.2 海水-非线性海床-结构相互作用算例
4.5 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 主要成果
5.2 进一步研究建议
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]动水压力影响下考虑SSI效应的桥墩结构地震响应分析[J]. 卢华喜,徐路遥,郑孝辉. 华东交通大学学报. 2018(01)
[2]基于显-隐式格式的三维时域土-结相互作用分析的异步并行算法[J]. 陈少林,王俊泉,刘启方,周国良,唐晖. 中国科学:技术科学. 2017(12)
[3]行波激励下桩-土-斜拉桥多点振动台试验[J]. 孙利民,谢文,楼梦麟,梁发云,陈清军,袁万城. 中国公路学报. 2017(12)
[4]考虑地震、波浪和海流作用的跨海桥梁结构研究进展[J]. 柳春光,张士博. 大连理工大学学报. 2017(01)
[5]超大跨斜拉桥多点振动台试验研究[J]. 孙利民,谢文. 工程力学. 2016(11)
[6]一种三维饱和土-基础-结构动力相互作用分析方法[J]. 陈少林,赵宇昕. 力学学报. 2016(06)
[7]地震作用下海底沉管隧道的动力响应分析[J]. 崔杰,周鹏,李亚东,欧阳志勇. 地震工程与工程振动. 2016(04)
[8]基于Davidenkov骨架曲线模型的修正不规则加卸载准则与等效剪应变算法及其验证[J]. 赵丁凤,阮滨,陈国兴,徐令宇,庄海洋. 岩土工程学报. 2017(05)
[9]地震和波浪联合作用下自由场海水动水压力分析[J]. 杜修力,雷枝,李亮,王进廷. 世界地震工程. 2015(03)
[10]平面P-SV波入射时非均匀饱和土自由场地的响应[J]. 周凤玺,宋瑞霞. 地震学报. 2015(04)
博士论文
[1]海底地震动特性及跨海桥梁地震反应分析[D]. 陈宝魁.大连理工大学 2016
本文编号：3643648
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/3643648.html
