基于Pasternak海床模型的椭圆余弦波浪荷载作用下埋置管线动力响应解析解

摘要：

通过两阶段分析方法,针对椭圆余弦波作用下埋置管线的动力响应进行了探究.基于椭圆余弦波理论,采用Biot固结方程推导了非线性波浪作用下浅水区埋置管线所受的周期波浪压力;将管线考虑为动力Pasternak海床模型上的Euler-Bernoulli梁,将波浪动荷载施加到管线上获得无限长管线的动力响应偏微分控制方程;利用Fourier变换和Laplace变换并借助卷积定理得到管线挠度、速度、加速度、转角、弯矩和剪力的动力响应解.通过与三维有限元数值算例及既有试验结果对比验证了解析解的正确性与适用性.对椭圆余弦波作用下埋置管线的动力响应特性进行了敏感参数分析,结果表明:波浪高度H显著影响了波面形状与海床内波浪力大小,不同浪高下管线转角、弯矩和剪力的变化更明显,而挠度、速度和加速度响应敏感性则较低.

关键词：非线性波浪、埋置管线、渗流力、管土作用、动力Pasternak海床模型

所属期刊栏目：41

分类号：P756.2(海洋工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;自然资源部丘陵山地地质灾害防治重点实验室福建省地质灾害重点实验室课题项目;山东省海洋生态环境与防灾减灾重点实验室课题项目

在线出版日期：2024-01-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：76-89