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地震作用下海底管线及周围海床动力响应分析

近年来,随着海洋石油和天然气的开发,海底管线在世界范围内得到了广泛的应用,成为海上油气田开发工程中的一个重要环节。海底管线铺设在恶劣的海洋环境中,将承受各类环境荷载,其中地震荷载是主要的荷载之一。我国处于世界两大地震带(环太平洋带和中亚—地中海带)之间,是一个多地震国家,尤其是有着丰富的石油资源的渤海湾地区属于地震高发区,所以铺设海底管线必须考虑地震的影响。为了合理地评价海底管线在地震荷载作用下的稳定性,必须对地震荷载作用下管线周围海床中的动力响应和管线自身内部动应力进行计算和分析,这也是管线工程设计人员的一个重要课题。本文对于多孔介质海床和海底管线,分别采用Biot动力固结理论与弹性动力学理论,同时采用摩擦接触理论考虑两者之间的相互作用效应,采用有限元方法建立了海床—管线动力相互作用的计算模型,通过有限元数值计算确定了地震作用下海床中超孔隙水压力和管线内应力等动力响应。在数值计算过程中引入粘弹性人工边界来模拟地震波的传播,真实  (本文共161页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

考虑结构不确定性及地震空间效应的海底管线随机振动研究

随着海洋油气开发的迅猛发展,地震作用下海底管线的动力响应分析与可靠度估计问题日益突出。此类问题的分析难点主要来源于如下几个方面:(1)由于海底管线具有较大的空间尺度,地震地面运动的空间变化效应显著;(2)竖向地震作用下海底管线与海床的动态单边接触,以及水平地震作用下海底管线的几何大变形,在分析模型中都会产生显著的非线性效应;(3)由于腐蚀、焊缝、海洋生物附着等复杂局部特征,海底管线在模型化过程中不可避免地会引入不确定性;(4)由于土壤性质的随机性和地震波的复杂传播机制,地震地面运动通常也是不确定性的。因此,针对海底管线受空间多点地震作用的问题,本文从随机振动响应求解方法、动力可靠度估计以及结构不确定性建模等多个角度开展了研究,具体内容包括:])针对包含随机结构参数的多跨连续梁受空间多点地震作用的问题,提出了一种高效的随机响应与灵敏度分析方法。对于平稳随机地震响应分析,结合多跨连续梁频响函数的解析解,给出了随机响应的显式表达。相比...  (本文共182页) 本文目录 | 阅读全文>>

《水运工程》2021年04期
水运工程

砂质海床特性对单桩所受波浪荷载的影响

砂质海床特性极大地影响波浪与海工单桩基础结构的相互作用,而将多孔介质海床简化为刚性、不可渗透固体海床,忽视了多孔介质海床对波浪能量的影响。研究砂质海床孔隙率、介质颗粒平均粒径对单桩所受波浪荷载的影响,设计5种不同海床特性的...  (本文共7页) 阅读全文>>

《南方能源建设》2020年03期
南方能源建设

砂质海床条件下海底电缆埋深研究

[目的]为了得到海底电缆在砂质海床条件下的安全埋深,确保海底电缆免受船锚威胁,给出了海砂海床条件下的船锚的安全埋深的建议。[方法]为了建议验证埋深的合理和安全性,依托于海南联网一回工程,通过对船锚在典型砂质海床中的拖锚全过程进行数值仿真,建立了典型霍尔锚部件的三维有限元模型,同时...  (本文共8页) 阅读全文>>

《天津航海》2020年03期
天津航海

基于雨流计数法的锚泊线与海床接触疲劳分析

悬链锚泊线与海床的接触过程应力状况复杂多变,对锚链的疲劳强度有显著的影响。文章通过建立有限元模型分析锚泊线与海床的接触过程,将应力时程作为...  (本文共3页) 阅读全文>>

《中国海洋大学学报(自然科学版)》2018年11期
中国海洋大学学报(自然科学版)

波流耦合作用下双层砂质海床累积液化特征数值分析

波流共同作用下双层砂质海床的稳定性,目前集中于对其瞬态液化特征的研究,由于海床瞬态液化深度一般较小,难以全面反映双层砂质海床的液化特征,故有必要对其累积液化特征进行分析。基于海床累积孔隙水压...  (本文共7页) 阅读全文>>

《科技信息》2014年01期
科技信息

电厂排水口周边海床稳定性分析

本文介绍印尼某电厂排水口布置,利用流体动力学软件Fluent对...  (本文共2页) 阅读全文>>