砂土海床海底管道贯入的数值模拟

郑晓明; 张春会; 李雪婷; 田英辉; 李永靖

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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,其中砂土内摩擦角对海底管道贯入深度影响最大,而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。所提海底管道贯入深度预测公式考虑了管-土界面相互作用和砂土力学特性的影响,能准确预测砂土海床中管道的贯入深度,可为砂土海床海底管道在位稳定性评估提供基础数据。

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来源
《河北科技大学学报》 |2022年第4期|440-448|共9页
作者
郑晓明; 张春会; 李雪婷; 田英辉; 李永靖;
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作者单位

辽宁工程技术大学土木工程学院;

河北科技大学建筑工程学院;

河北省岩土与结构体系防灾减灾技术创新中心;

墨尔本大学基础设施工程系;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类油气管道;
关键词
海洋工程; 海底管道; 砂土海床; 耦合欧拉-拉格朗日法; 竖向贯入; 深度预测;

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