波浪作用下防波堤基礎(chǔ)土體動力響應(yīng)試驗研究

2.39萬字 66頁 原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

摘要
波浪作用下海床基礎(chǔ)的動力穩(wěn)定性是淹沒式潛堤在設(shè)計和建造過程中必須考慮的重要問題之一。海洋上傳播的波浪在海水與海床的交界面處施加了循環(huán)波壓力荷載。在這種循環(huán)的波壓力作用下，會引起海床內(nèi)孔隙水壓力和有效應(yīng)力的變化，致使海床出現(xiàn)土體位移和變形。波浪與淹沒式潛堤之間的相互作用及其海床動力響應(yīng)是海洋工程中普遍存在的難題，處理不當(dāng)可能會導(dǎo)致海床失穩(wěn)，乃至海床上潛堤的破壞。因此研究波浪與防波堤相互作用及其海床動力響應(yīng)問題具有重要的理論和工程意義。
基于以上出發(fā)點，本文采用模型試驗的方法，對海床及防波堤波浪響應(yīng)的基本問題進行研究。利用波浪水槽試驗，通過機械造波孔壓傳感器及波高計采集了在不同波高、周期、不同深度的超孔隙水壓力試驗數(shù)據(jù)以及相關(guān)斷面的波高數(shù)據(jù)，進而分析波浪在防波堤附近的演變過程及周邊土體的動力響應(yīng)特性，明確波浪條件對于波浪-海床土體-防波堤間相互作用的影響規(guī)律。
試驗研究結(jié)果表明：1)長周期波引起的振蕩超孔隙水壓力幅值更大，衰減速率更小。2)由波浪引起海床土體中的振蕩超孔隙水壓力在沿深度方向分布，存在著一定的衰減與相位延遲。3）防波堤堤腳前超孔隙水壓力的變化是波浪參數(shù)改變和土體性質(zhì)改變綜合作用的結(jié)果。在海床上部，波浪參數(shù)的改變對超孔隙水壓力影響更為顯著；而在海床下部，則是土體性質(zhì)改變帶來的影響更為顯著。


關(guān)鍵詞：波浪，砂質(zhì)海床，動力響應(yīng)，淹沒式防波堤，超孔隙水壓力，水槽試驗