波浪作用下飽和砂質(zhì)海床動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律

波浪作用下飽和砂質(zhì)海床動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律研究匯報(bào)人：王小雯指導(dǎo)老師：李焯芬教授張建民教授清華大學(xué)水利系巖土所/土工離心機(jī)實(shí)驗(yàn)室—巖土工程變形調(diào)控理論與技術(shù)研討會2016/12/11目錄1.研究背景2.研究現(xiàn)狀3.線性波浪下海床動(dòng)力響應(yīng)基本規(guī)律4.隨機(jī)波浪作用下海床動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律5.結(jié)論目錄1.研究背景2.研究現(xiàn)狀3.線性波浪下海床動(dòng)力響應(yīng)基本規(guī)律4.隨機(jī)波浪作用下海床動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律5.結(jié)論1.研究背景隨著陸地開發(fā)的日臻成熟，當(dāng)今陸地資源日漸短缺，人類的發(fā)展逐漸向海洋邁進(jìn)。針對我國，中共十八大報(bào)告也提出，提高海洋資源開發(fā)能力，發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)，保護(hù)海洋生態(tài)環(huán)境，堅(jiān)決維護(hù)國家海洋權(quán)益，建設(shè)海洋強(qiáng)國。海洋的發(fā)展，最早歸結(jié)于油氣資源的開發(fā)。直到20世紀(jì)70年代北海油田的發(fā)現(xiàn)與開發(fā)，才使得海洋工程界和巖土工程界開始重視海洋研究。1.研究背景海底管線防浪提跨海大橋鉆井平臺海上風(fēng)機(jī)海底隧道失穩(wěn)案例海洋環(huán)境海洋構(gòu)筑物對海洋資源的開發(fā)利用，比如石油天然氣的輸送、金屬礦物的探尋以及海洋空間的利用等等，都需要借助海洋建筑物。1.研究背景上圖是1960年在沙特阿拉伯三角洲的Fao島附近的管線懸浮事故（Damgaardetal.,2006）。管線懸浮事故Miyamoto等（1989）和Goda（1994）報(bào)告了波浪作用下，海床發(fā)生液化，防浪堤下沉的事故。1994年我國的勝利油田3號鉆井平臺也由于地基發(fā)生液化產(chǎn)生失穩(wěn)。海床中結(jié)構(gòu)物的失穩(wěn)，絕大多數(shù)不是由于結(jié)構(gòu)物本身的缺陷，而是由海床土體發(fā)生液化所引起的。Brown(1957)，Bjerrum(1973)，Christian(1974)，Smith等（1983），Lundgren等（1989），Silvester等（1989）。海床構(gòu)筑物的穩(wěn)定性受海床土體穩(wěn)定的重要影響。失穩(wěn)案例海洋環(huán)境海洋構(gòu)筑物波浪運(yùn)動(dòng)潮汐潮風(fēng)暴潮1.研究背景波浪失穩(wěn)案例海洋環(huán)境海洋構(gòu)筑物砂土液化1.研究背景波浪-海床相互作用示意圖zxdO海床表層剛性不透水底部yHSWLh飽和砂質(zhì)海床剪切破壞、甚至液化波浪海洋的環(huán)境相對陸地環(huán)境更具復(fù)雜性，主要體現(xiàn)在海浪與海床土體的相互作用。失穩(wěn)案例海洋環(huán)境海洋構(gòu)筑物波浪砂土液化Niigata新瀉

1964液化現(xiàn)象——通常描述地震引起的砂土液化美國土木工程協(xié)會ASCE（1978)定義液化：由固態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)無抗剪強(qiáng)度，有效應(yīng)力為零失穩(wěn)案例海洋環(huán)境海洋構(gòu)筑物波浪砂土液化可見波浪作用下砂質(zhì)海床液化是海床的主要失穩(wěn)形式之一。海床中的構(gòu)筑物的穩(wěn)定性受到海床土體穩(wěn)定性的控制，因此研究波浪作用下飽和砂質(zhì)海床土體的液化機(jī)理對于實(shí)際工程等顯得尤為重要。1.研究背景地震與波浪引起的飽和砂土體液化的差別動(dòng)荷載頻率（HZ）持續(xù)時(shí)間排水條件液化產(chǎn)生原因地震波浪O(100)O(10-1)幾秒或幾十秒幾分鐘到幾天不等幾乎不排水表層排水超靜孔壓累積超靜孔壓累積和滲透力共同作用隨機(jī)加速度波壓力1.研究背景目錄1.研究背景2.研究現(xiàn)狀3.線性波浪下海床動(dòng)力響應(yīng)基本規(guī)律4.隨機(jī)波浪作用下海床動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律5.結(jié)論室內(nèi)實(shí)驗(yàn)理論和數(shù)值研究現(xiàn)場觀測波浪zxdhO海床表層SWL飽和砂質(zhì)海床剛性不透水底部波浪-海床相互作用示意圖y2.研究現(xiàn)狀室內(nèi)實(shí)驗(yàn)理論和數(shù)值研究現(xiàn)場觀測Clausen等(1975)Bennett(1977)Okusa和Uchida（1980）Okusa(1985)Maeno和Hasegawa（1987）Mory等（2007）Bennett和Fairis(1979)Zen和Yamazaki（1991）針對北海海域孔壓的觀測，發(fā)現(xiàn)風(fēng)暴潮來臨時(shí)，海床土體中孔壓的累積以及油罐基礎(chǔ)的下沉，從而得出結(jié)論即使是密砂在波浪作用下也要考慮液化的危害。Clausen等(1975)2.研究現(xiàn)狀室內(nèi)實(shí)驗(yàn)理論和數(shù)值研究現(xiàn)場觀測波浪槽實(shí)驗(yàn)離心機(jī)波浪槽實(shí)驗(yàn)Sleath(1970)Clukey等（1983）Maeno和Hasegawa(1985)Demars和Vanover(1985)Tsui和Helfrich(1983)Zen(1990)Young等(2008)Tzang(1992)Sumer(2006)Teh,T.C.等(2003)2.研究現(xiàn)狀室內(nèi)實(shí)驗(yàn)理論和數(shù)值研究現(xiàn)場觀測波浪槽實(shí)驗(yàn)離心機(jī)波浪槽實(shí)驗(yàn)Sekiguchi和Phillips（1991）Sassa和Sekiguchi（1999）Miyamoto等（2004）2.研究現(xiàn)狀室內(nèi)實(shí)驗(yàn)理論和數(shù)值研究現(xiàn)場觀測波浪槽實(shí)驗(yàn)離心機(jī)波浪槽實(shí)驗(yàn)Sassa和Sekiguchi（1999）離心機(jī)波浪槽實(shí)驗(yàn)結(jié)果（50g）：孔壓分解超靜孔壓震蕩孔壓殘余孔壓傳統(tǒng)的孔壓分類，僅僅根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象將波動(dòng)部分孔壓定義為震蕩部分，累積部分孔壓定義為殘余部分，缺乏物理依據(jù)。之后很多學(xué)者對兩種孔壓分別計(jì)算，忽略了兩者間的相互作用，不能很好地解釋波浪作用下砂質(zhì)海床液化的機(jī)理。超靜孔壓=震蕩孔壓+殘余孔壓可以再現(xiàn)物理現(xiàn)象，但是對原狀土的擾動(dòng)和對土樣飽和度的控制困難，波浪的控制等。2.研究現(xiàn)狀室內(nèi)實(shí)驗(yàn)理論和數(shù)值研究現(xiàn)場觀測理論基礎(chǔ)彈性海床研究假定流體是不可壓縮，且流動(dòng)無旋，流體的速度勢則滿足拉普拉斯方程，即流體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)控制方程：自由表面上各點(diǎn)的速度應(yīng)等于位于自由表面上各水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度，則自由表面的運(yùn)動(dòng)學(xué)邊界條件為：動(dòng)力學(xué)邊界條件為：在海水與海床土體表層的交界面處，其邊界條件滿足：彈塑性海床研究波浪理論通過波浪理論得到施加于海床表層的壓力大小2.研究現(xiàn)狀室內(nèi)實(shí)驗(yàn)理論和數(shù)值研究現(xiàn)場觀測理論基礎(chǔ)彈性海床研究彈塑性海床研究波浪理論波浪zxdhO海床表層SWL砂質(zhì)海床y根據(jù)Airy微幅波理論，海床土體表層波壓力：海洋表層自由水面的波浪運(yùn)動(dòng)方程：2.研究現(xiàn)狀海床多孔介質(zhì)控制方程（Zienkiewicz等（1980））土體應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系（本構(gòu)關(guān)系）：總體平衡方程:液相流動(dòng)平衡方程:質(zhì)量守恒：其中和分別是土骨架和水體的加速度，表示水體的壓縮性。彈性海床-胡克定律室內(nèi)實(shí)驗(yàn)理論和數(shù)值研究現(xiàn)場觀測理論基礎(chǔ)彈性海床研究彈塑性海床研究2.研究現(xiàn)狀Mei和Foda（1981）Madsen（1978）Ishihara(1983)Spierenburg(1987)Sakai(1988)Rahman（1994）Putnam（1949）Okusa(1985)CPTsai(1995)Yuhi和Ishida(2002)王忠濤等

(2009)LucScholtès(2014)Yamamoto等（1978）鄭東升(1996,1997,2013)缺點(diǎn)：忽略了孔壓的累積效應(yīng)，過小地估計(jì)了海床的液化深度，夸大了滲透力的作用.液化不是彈性問題，其屬于彈塑性大變形問題，該類研究不能正確描述海床液化過程。計(jì)算簡單，可以得到孔壓波動(dòng)和波浪瞬時(shí)引起的有效應(yīng)力增量的變化規(guī)律優(yōu)點(diǎn)：室內(nèi)實(shí)驗(yàn)理論和數(shù)值研究現(xiàn)場觀測理論基礎(chǔ)彈性海床研究彈塑性海床研究2.研究現(xiàn)狀室內(nèi)實(shí)驗(yàn)理論和數(shù)值研究現(xiàn)場觀測理論基世礎(chǔ)彈性海醋床研究彈塑薦性海敲床研耽究常用的敞一種方膠式：將太沙由基固器結(jié)理賊論或者Bio鐵t固結(jié)親理論和不排耳水條件庭下的孔壓增查長的經(jīng)琴驗(yàn)公式相結(jié)合變。Se苦ed和Rah首man波（19發(fā)78）Rah狀man和Jab明er（趕198友6）McD遲oug哭al（居198打9）Che燃ng等（20芳01）欒茂串田等捉（20宜01）鄭東升（20今07）Ger趕eme供w（2閉013）殘余孔壓Mei導(dǎo)jer等（20叨14）Me嶺ij夠er和Lug駛er（20印12）常用非線功性孔壓妨增長經(jīng)驗(yàn)即公式，來喜自de睬A芽lb獅a和See嚇d（19勻76）的實(shí)驗(yàn)雕：2.研究現(xiàn)顧狀室內(nèi)實(shí)驗(yàn)理論和數(shù)值研究現(xiàn)場觀測理論基漏礎(chǔ)彈性海軟床研究彈塑勢性海握床研丸究Se薪ki嚴(yán)gu華ch嗽i等（199銜5）Sas懂sa等（20為01）Miy位amo歐to等（200爺4）Dun若n和Ch效an償（2散00悅6）Xu等（20冊10）Ye和Jen黎g（2封015揚(yáng)）提出了霧基于實(shí)君驗(yàn)結(jié)果沙的塑性破體變增保量經(jīng)驗(yàn)隱公式的膛彈塑性摔模型，撇該模型徹可以模叉擬波浪歉作用下閣土體中希超靜孔健壓平均喉單調(diào)遞譜增而同階時(shí)隨著愚波浪震查蕩的現(xiàn)火象。不足：但鄉(xiāng)豐是該模五型只膜考慮植土體也的剪努縮性疑，未歷考慮腹砂土姨體的銹剪脹語性。同時(shí)縮慧，該模玻型假定躬土床深格度與波判浪長度荒相比十唇分微小霸，這個(gè)凈假定存撐在局限街性。2.研究罵現(xiàn)狀現(xiàn)場觀測優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)對原狀室土的擾循動(dòng)和對虛土樣飽垃和度的磁控制困難扇，波黨浪的狗控制句等室內(nèi)實(shí)驗(yàn)理論和東數(shù)值研燃究時(shí)間長刻，耗費(fèi)講大，技俯術(shù)難度高對土樣斗沒有擾射動(dòng)，真甜實(shí)性高可以很割好地再依現(xiàn)物理故現(xiàn)象，場揭示物虛理機(jī)制計(jì)算現(xiàn)相對課簡單液化激不是冷彈性桶問題亦，屬淹于彈礙塑性支大變擠形問美題，塊忽略了孔壓壇的累積旱效應(yīng)，過渴大地別夸大新了滲淚透力睜的作依用，剝過小地估晚計(jì)了海逃床的液擇化深度方法假明確損，計(jì)松算簡便經(jīng)驗(yàn)怪方法武，將震經(jīng)蕩和趴殘余孔壓分開計(jì)算，陵忽略兩周者間的耦合更符合拿土體的淺真實(shí)性誰，可以還模擬孔躁壓累積出增長的階同時(shí)上坡下波動(dòng)蛋的現(xiàn)象現(xiàn)有的咽彈塑性問本構(gòu)，被物理基姜礎(chǔ)不明松確，不能味很好地密描述排豬水條件貧下體應(yīng)怖變積累拆和不排鳥水條件苗下孔壓煮單調(diào)增風(fēng)長特性彈性理岔論彈塑性鼠理論(經(jīng)驗(yàn)拖方法)彈塑性曬理論(彈塑性遇本構(gòu))目前葉為止孫，針榆對波由浪引將起的唉海床鵲液化菜的物扶理機(jī)楊制不明確，且局衫限于顧彈性提海床羽或者青線性射波條杏件，晃很難起真實(shí)換地反誼映波泳浪作雹用下糾砂質(zhì)墻海床灘的動(dòng)猶力反榴應(yīng)規(guī)搭律。2.研究現(xiàn)尊狀液化前階段液化后階段初始液化狀態(tài)Seed（1966）液化大變形主要發(fā)生在液化后階段剪應(yīng)鵲力超孔指隙水遷壓力剪應(yīng)變針對紐奉地震憤引起娛飽和航砂土唉液化詠問題恰，張誕建民島老師陳課題酷組基乓于基貨本規(guī)禮律、孟物理徒機(jī)制胃、建視模框京架、撕本構(gòu)呆模型聲和零驚應(yīng)力垂點(diǎn)算矮法，升提出頸了地藝震液饑化大伸變形薦本構(gòu)忍理論鉛實(shí)用驕及預(yù)臺測方肢法。2.研究現(xiàn)謠狀摩擦接觸狀態(tài)（）：非液化狀態(tài)

臨界接觸狀態(tài)（）：液化狀態(tài)

塑性流動(dòng)狀態(tài)（）：液化狀態(tài)

-液化過程的三種物理狀態(tài)

-液化后腰剪切大稼變形產(chǎn)若生條件液化后流滑大變形產(chǎn)生條件液化后清有限大耍剪切變形發(fā)物理憑機(jī)制液化后流滑大變敵形物灘理機(jī)劑制液化后再固走結(jié)體應(yīng)變探產(chǎn)生儲條件剪切河吸水作用各引起讓大變深形的物理機(jī)制物理曾機(jī)制2.研究現(xiàn)抬狀2.研究擺現(xiàn)狀理論回框架描述帥飽和徹砂土江液化董后大很變形獻(xiàn)的通純用理遞論框汽架可逆跨性剪頁脹模茄型公愿式的典表現(xiàn)建模拆的核怎心或寇難點(diǎn)必事如焰何描灑述可絹逆性均與不俊可逆謎性剪摟切體駝變規(guī)剝律，懇獲得Dre和Dir的具拜體表摟達(dá)式鐘。不可逆性剪脹模侍型公式堡的表現(xiàn)2.研究現(xiàn)位狀液化大異變形的乒非線性績彈性循良環(huán)本構(gòu)模型建模思標(biāo)路：液化厭后大速變形誤本構(gòu)模型逐＝循環(huán)廁本構(gòu)居模型寇＋go的計(jì)算假模型g=gd+go(兩者分歪離建模)液化大變形的三維彈塑性循環(huán)本構(gòu)模型建模思路：g

=

gd+

go(兩者統(tǒng)一建模)

本構(gòu)模輔型豐浦拒砂不植排水恐循環(huán)攪扭剪(張建像民,1婦997繪)2.研究現(xiàn)勾狀-零有效烏應(yīng)力狀濾態(tài)的數(shù)值怒算法-預(yù)測－返回圖形示意本構(gòu)模驅(qū)型的應(yīng)擋力積分—隱式戒彈性容預(yù)測穴－塑予性修患正方貨法彈性預(yù)測：計(jì)算塑性修正：計(jì)算-地基液化名大變樓形的實(shí)用征預(yù)測方男法-確定訂最大斥殘余誰剪應(yīng)搜變確定最大殘余體應(yīng)變克服臺了液警化狀綱態(tài)計(jì)奇算不敗收斂匙的技腳術(shù)難峰題數(shù)值算柱法實(shí)用炮預(yù)測目嘆錄1.研究賤背景2.研究現(xiàn)騎狀3.線性波誼浪下海變床動(dòng)力澇響應(yīng)基礎(chǔ)本規(guī)律4.隨機(jī)波退浪作用掉下海床峰動(dòng)力響陸應(yīng)規(guī)律5.結(jié)論z/薯h=顫0.迅1z/食h=木0.極2z/h論=0.能3z/馬h=蠶0.屈4z/廁h=殊1.隱0…z/h唇=0.陳0海平面勸上的波直浪飽和砂番質(zhì)彈性雄海床波浪幅風(fēng)值衰減示意圖海床表衡層的波虹浪壓力d3.線性波浪磁下海徒床動(dòng)濕力響鴉應(yīng)基朽本規(guī)律hSW褲L波浪醒前進(jìn)虹方向z/型h=抵0.猶1z/h辨=0.撒2z/配h=撫0.泛3z/暖h=劉0.擾4z/h陳=1.蜻0…z/奔h=估0.瘡0海平黃面上遭的波劑浪飽和舊砂質(zhì)仆彈性唐海床波浪幅著值衰減示意圖海床表繞層的波段浪壓力d3.線性波浪銀下海胃床動(dòng)譜力響憂應(yīng)基遣本規(guī)律hSW跨L波浪缺前進(jìn)序方向z/鋒h=駐0.漢1z/輪h=識0.廳2z/戶h=仙0.終3z/半h=旅0.早4z/取h=延1.諷0…z/h肺=0.景0海平伏面上加的波鴉浪飽和抬砂質(zhì)未彈性關(guān)海床波浪幅彈值衰減示意圖海床歷表層攀的波構(gòu)浪壓歇力d3.線性波浪下搬海床動(dòng)析力響應(yīng)皂基本規(guī)律hSW陽L波浪前押進(jìn)方向超靜孔疊壓3.線性波浪里下海絨床動(dòng)麻力響雄應(yīng)基頂本規(guī)律z/h唯=0.耳1z/h聽=0.闖2z/h茅=0.涌3z/h酬=0.模4z/鍋h=汁1.叔0…z/馳h=顛0.橋0飽和姻砂質(zhì)逮彈性聽海床波浪幅循值衰減示意圖海床雪表層伴的波岡浪壓慨力h波浪番前進(jìn)聲方向XX超靜唐孔壓有效航應(yīng)力花的變兇化（a）無箱限深及海床實(shí)線：詞計(jì)算結(jié)幕果紅點(diǎn)：Ma訓(xùn)ds吩en山(1肆97攻8)的解駐析解（b）有限深海戀床實(shí)線馳：計(jì)在算結(jié)累果紅點(diǎn)：Mei和Fo否da（19丘81）的甩解析滿解歸一字化的有效非應(yīng)力變綱化幅值駱和瞬態(tài)雄孔壓隨按深度的筒變化規(guī)野律驗(yàn)證Ope償nSe旗es在波趕浪作畢用下釘海床療動(dòng)力巴反應(yīng)掀下的趕適用慕性Bio擱t固結(jié)理論迅，U-保P抵el眼em荷en標(biāo)t,流固耦碎合計(jì)算3.線性波浪下往海床動(dòng)沖力響應(yīng)悲基本規(guī)律波浪篇條件：（Nor可thsea）T=秋15敵sd=7朝0mL=3停11.鈔59mG=1辣07N/臣mSr神=1典.0μ=1裕/3Kx逗=K俊z=緞1e蔬-4桃m/腎sG0hMdre,1

dre,21000.0060.61.250.02400.0590dirξe0npndeinρ0.50.0230.70.8371.180.7171.961Cyc鉆Lic汗CPS寒P材料施加的乞波浪壓奴力幅值佩為27及.5防kP毛a3.線性波浪度下海弟床動(dòng)鬧力響楚應(yīng)基攀本規(guī)律砂土裙液化森大變伐形本魚構(gòu)模闖型具體參生數(shù)意義軍參考張仙老師論故文，王搖睿博士時(shí)論文模型網(wǎng)椒格圖3.線性波浪下其海床動(dòng)奪力響應(yīng)壤基本規(guī)律Z勢(m)X(撇m)Z(產(chǎn)m)X(曬m)前進(jìn)波奮條件下卻彈性海胳床超靜帆孔壓時(shí)鼠程變化前進(jìn)君波條青件下睡彈塑模性海壁床超痛靜孔繭壓時(shí)敬程變瘦化-400-4慮00-2濫0-20波浪前敢進(jìn)方向不同橡深度攔處超強(qiáng)靜孔萄壓變鵲化圖豎向那有效杰應(yīng)力佛變化余圖初始液鏡化3.線性波浪睜下海榴床動(dòng)使力響布應(yīng)基洪本規(guī)律駐波條崇件下仍彈塑釀性海伯床超宅靜孔儲壓時(shí)園程變冤化3.線性波浪王下海量床動(dòng)女力響盤應(yīng)基和本規(guī)律駐波條脅件下尊彈塑族性海命床超刷靜孔茄壓時(shí)末程變性化解釋辛波浪伯引起群的飽自和砂蔬質(zhì)海被床液冶化：三種利孔壓+三個(gè)階箱段不同免深度步處超罩靜孔豬壓變宮化圖目私錄1.研究背絕景2.研究現(xiàn)孫狀3.線性羽波浪覽下海雕床動(dòng)袋力響鬼應(yīng)基柱本規(guī)芳律4.隨機(jī)旨波浪謀作用惑下海衰床動(dòng)早力響浮應(yīng)規(guī)奧律5.結(jié)論ω(rad/s)S(ω)

(m2·s)其中：JO筍NS湊WA膊P頻譜死：北海波臺浪聯(lián)合挪研究計(jì)劃隨又稱油北海伸波浪旅聯(lián)合鈴項(xiàng)目奏，是五由英原、荷鏈、美、德國山于19捐68至19真69年聯(lián)合急研究北邊海波浪魯?shù)某晒w，為常煮用隨機(jī)球波浪，嚼其頻譜種經(jīng)驗(yàn)公依式如下證：2種頻耽譜表聰達(dá)方浪式α是與風(fēng)時(shí)速和風(fēng)騙區(qū)長度溉有關(guān)的潔常數(shù)，瘋通常在過范圍內(nèi)；ωp是波揪幅最虹大的座波浪民所對渣應(yīng)的熄頻率爛；β取常數(shù)1.2春5。4.錢1隨機(jī)慌波浪筒的生截成H1/3=6mT1/3=10s其中：JO茂NS疫WA暈P頻譜：北海波遷浪聯(lián)合渡研究計(jì)劃閘又稱工北海外波浪來聯(lián)合蚊項(xiàng)目蝴，是瘡由英隊(duì)、荷耀、美、德國于19源68至19格69年聯(lián)合痰研究北為海波浪雄的成果后，為常莊用隨機(jī)播波浪，產(chǎn)其頻譜獸經(jīng)驗(yàn)公籃式如下徒：2種頻專譜表燦達(dá)方襖式4.皂1隨機(jī)筑波浪文的生敏成Lon嗚gue械t-H該igg節(jié)ins提出斧海浪播模型回：任礙何一園固定詢點(diǎn)的族表面帥波動(dòng)η(x,視t)是由無限多個(gè)隨機(jī)漂余弦組成霉波疊晝加而壞成：其中：第i個(gè)組成波的初始相位f(Hz)S(f)

(m2·s)f(Hz)S(f)

(m2·s)4.享1隨機(jī)波豎浪的生蘋成Lo索ng冠ue鼓t-欣Hi頭gg貸in攤s提出海少浪模型饒：任何那一固定木點(diǎn)的表黃面波動(dòng)η(x,佳t)是由無限筆多個(gè)隨機(jī)余震弦組成波雖疊加而匙成：隨機(jī)選躁取的100個(gè)初釣始相梳位N初始相位2π其中：第i個(gè)組成波的初始相位4.1隨機(jī)波膠浪的生眉成時(shí)間(s)作用于海琴床表缺層的捉波浪歪壓力(k裹Pa健)圖為模筍擬的作孔用于海床表左層的波壓答力的時(shí)間悔序列。梳選取了輝典型的5個(gè)位置栽。作用于或海床表奸面任一愧點(diǎn)的波羽壓力在時(shí)間和空間上存件在差陵異性麻。隨機(jī)壁波浪閥的波動(dòng)幅陰度和頻率隨時(shí)省間變深化。4.改1隨機(jī)沾波浪垂的生殿成60旋0m40m0m40灣0m60輕0m300m20弊0m圖為模拋擬的作榨用于海床表賤層的波壓遲力。選讀取了5個(gè)典型政時(shí)刻。模擬蠶的波夾浪傳摘遞方范向：從右向鼻左。波形如發(fā)生傳聾遞。T=豆0s屋,4驕0s和80奧s的波浪的尾整體強(qiáng)紅度，明紐奉顯大就于12米0s和24若0s的波浪攤強(qiáng)度。超靜死孔壓隨著碑深度一直肯衰減，且在抵海床表恩層衰減謹(jǐn)速率較態(tài)快。4.餐1隨機(jī)庫波浪磨的生左成隨機(jī)波規(guī)浪作用唯下超靜件孔壓隨銷著海床叉深度的據(jù)變化尸（kP努a）270290Z(m)-200250310350X(m)-10330彈性海痛床中，超靜奶孔壓沒舊有累積歸，只是瞬態(tài)地跟嫌著隨高機(jī)波坦形發(fā)前生改余變。隨著海腫床深度，瞬困態(tài)的喝超靜掩孔壓優(yōu)逐漸衰減。4.2彈性海袍床動(dòng)力縱響應(yīng)規(guī)指律波浪安引起坦的豎炮向有歪效應(yīng)醒力隨完時(shí)間組變化汽圖時(shí)間(s)豎向有效應(yīng)力變化（kPa）海床邪中土升體的豎向栽有效善應(yīng)力隨著注隨機(jī)略波浪拳的作駛用隨著著隨嘉機(jī)波仇浪的波形發(fā)生變比化。在該找彈性隙海床殊中，旱若只勒考慮滲透力引起貫的有扛效應(yīng)痕力變蹦化，濁則在鮮海床深度大哪于等于1m處都戀?zèng)]有假發(fā)生讓液化層現(xiàn)象拋。4.嫩2彈性海陽床動(dòng)力達(dá)響應(yīng)規(guī)雄律處于波疑浪節(jié)點(diǎn)妹下，其孟受到水尤平向滲格透力，尾只有剪痕應(yīng)力發(fā)繳生變化印。A處于波術(shù)峰下，覆其受到幣直接的嶄豎向滲降透力，陜同時(shí)其裝周圍滲載透力水攻平分量肢都是背心離方向匙。因此轉(zhuǎn)其豎向終有效應(yīng)絹力增大午，水平森向有效持應(yīng)力減裙小。B處于趟波谷責(zé)和節(jié)遙點(diǎn)中屠間，慕豎向銹有效籌應(yīng)力漠、水賴平向司有效周應(yīng)力相以及娛剪應(yīng)續(xù)力同嚴(yán)時(shí)發(fā)煎生變恢化。C處于句波谷下，豎繁向滲透仗力向上叫，其周襲圍滲透安力水平界分量都訓(xùn)是指向斜它。因柳此其豎期向有效曠應(yīng)力減濟(jì)小，水坊平向有暴效應(yīng)力怠增大。DX(m)Z(m)T=0痕sABCD4.系2彈性汗海床板動(dòng)力理響應(yīng)盛規(guī)律4個(gè)典銜型時(shí)宵刻的洞滲流寺場示暖意圖X攤(m濱)Z(期m)T=4遮0sT=8宇0sZ(軍m)X(挖m)4.配2彈性?；糯矂?dòng)力累響應(yīng)規(guī)軟律4個(gè)典禁型時(shí)甚刻的背滲流露場示蔥意圖X(妹m)Z造(m狐)T=1掩20sT=穴24符0sZ(團(tuán)m)X(堤m)4.2彈性海瞞床動(dòng)力銳響應(yīng)規(guī)櫻律Z(m)-400200300400350250X(m)-20隨機(jī)政波浪孤作用筒下彈靜塑性粗海床綢超靜盼孔壓岸變化(kP便a)線性嶺波浪作用餓下，損海床擠中超建靜孔凈壓平支均單賀調(diào)增漲長的得同時(shí)犁發(fā)生蒼上下療震蕩敵；而曠在隨機(jī)燭波浪作用甲下，儉起初嚇海床渴中超島靜孔慕壓平踩均單璃調(diào)增冊長且茶上下戲波動(dòng)棚，但幫是當(dāng)毫隨機(jī)涂波浪能的波動(dòng)幅交度和波浪頻場率變低，撇累積的島超靜孔患壓會逐洪漸消散全，直到烘波幅大編的或者幫頻率高屈的波浪憂出現(xiàn)，狠超靜孔鴿壓會再歡次累積鋼。4.潑3彈塑性訪海床動(dòng)之力響應(yīng)壯規(guī)律超靜孔壓姥變化圖陰，kx=尚kz=剃0.5降e-4眨m/s超靜孔盡壓變貿(mào)化圖疑，kx躍=k圈z=斜1e吩-4央m/循s4.默3彈塑性畏海床動(dòng)稈力響應(yīng)霜規(guī)律豎向有腦效應(yīng)力亞變化圖象，k=0熔.5e長-4m柜/s豎向皂有效忙應(yīng)力呢變化噴圖，k=筋1e篇-4耍m/喪s4.3彈塑性雨海床動(dòng)榴力響應(yīng)幣規(guī)律時(shí)間(s)歸一化檢的豎向豆有效應(yīng)君力變化彎圖4.3彈塑淋性海套床動(dòng)嚴(yán)力響繪應(yīng)規(guī)謠律k=0餃.5e麻-4m葡/sk=1妄.0e及-4m桶/s初始豎難向有效屬應(yīng)力波浪羞作用泡下的永豎向擠有效收應(yīng)力波浪作屬用前：液化環(huán)時(shí)：時(shí)間(s)在隨堵機(jī)波煩浪行腿進(jìn)過協(xié)程中使，海椒床土化體在幅值火和頻貪率較壟高的波毅浪作疼用下步，超靜北孔壓以累舊積為病主，惜從而濟(jì)豎向桐有效胡應(yīng)力皇減小匪較快歉，從答而達(dá)秒到液臭化狀員態(tài)。歸一化摧的豎向貓有效應(yīng)功力變化壯圖4.3彈塑悶性海喉床動(dòng)慌力響虛應(yīng)規(guī)爐律時(shí)間(s簽)在隨每機(jī)波