砂土海床海底管道贯入的数值模拟
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1.辽宁工程技术大学土木工程学院;2.河北科技大学建筑工程学院;3.墨尔本大学基础设施工程系

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基金项目:

国家自然科学基金项目(面上项目,重点项目,重大项目)


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Affiliation:

1.School of Civil Engineering, Hebei University of Science and Technology;2.Department of Infrastructures Engineering, The University of Melbourne;3.School of Civil Engineering, Liaoning Technical University

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    砂土海床海底管道的贯入深度对其在位稳定性至关重要。为预测砂土海床海底管道贯入深度,在ABAQUS下建立了砂土海床海底管道贯入的耦合欧拉-拉格朗日有限元模型,模拟海底管道在风浪流及自重等荷载作用下贯入砂土海床的过程,研究了管-土界面摩擦系数、砂土内摩擦角、剪胀角及弹性模量对管道贯入深度的影响。结果表明,在海底管道贯入过程中,管道两侧海床隆起,在海床土体内形成了自管道底部延伸至海床表面的连续滑动面,砂土破坏表现为整体剪切破坏形式;管-土界面摩擦系数、砂土内摩擦角及剪胀角均会影响砂土海床海底管道贯入深度,砂土弹性模量则对海底管道贯入深度没有显著影响。海底管道贯入阻力随管-土界面摩擦系数、砂土内摩擦角和剪胀角增加而呈幂函数增大;基于上述分析,提出了能够考虑管-土界面摩擦系数、砂土内摩擦角及剪胀角影响的贯入深度预测经验公式,从而为砂土海床海底管道在位稳定性研究提供基础。

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  • 收稿日期:2022-05-05
  • 最后修改日期:2022-06-04
  • 录用日期:2022-06-08
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