| 【中文题名】 | 海底滑坡及其对海底管线的影响 |
| 【英文题名】 | Submarine Slide and Its Influence on the Submarine Pipeline |
| 【学科专业】 | 岩土工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-7-2 |
| 【中关键词】 | 海底滑坡,海底管线,数值模拟,模型试验,, |
| 【英关键词】 | submarine slide,submarine pipeline,numerical simulation,model experiment, |
| 【分类导航】 | 天文学、地球科学>海洋学>海洋工程>海下工程>水下管道> |
| 【论文摘要】 |
海底管道作为一种从近岸平台向陆地输送油气的载体，由于其输送连续、输送量大、管理方便等优点，在海洋工程中得到了广泛的应用。但是海底管道所处的海床在各种机制的作用下，即便是在极缓的坡度下(坡角甚至小于1°)，也可能会发生滑坡。海底滑坡直接影响着海底管道的稳定与安全，甚至造成输油管线的断裂等灾难性事故，带来巨大的经济损失。
本文主要对海底滑坡的流变特性，流滑泥流对海底管道的影响以及海底管道的TDR监控等方面进行了研究。主要内容如下：
首先，系统地总结了海底滑坡的研究进展，包括海洋地质调查手段、海底滑坡的类型、诱发机制、空间和土性特性、稳定性评价以及海底滑坡特有的重要机制-滑水理论等内容，以便对海底滑坡这一难以现场目睹的岩土与地质现象有一个全面和感性的认识。
其次，介绍了三种海底滑坡的经典流变模型。使用模拟海底滑坡的软件—BING进行计算，发现流滑土体的流变特性、剪切强度及动力粘度对流滑距离以及流滑速度有很大的影响。
再次，基于自制的流滑海床模型槽，在不同工况下，进行了蠕滑泥流对固定管道的作用的模型试验，得出了管道受力的一般规律，并进一步利用有限元模拟，分析了埋深的影响。
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| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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Abstract |
4-9 |
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第一章 绪论 |
9-18 |
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1.1 立题意义 |
9-11 |
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1.2 研究现状 |
11-17 |
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1.2.1 海底滑坡 |
11-13 |
|
1.2.2 管土相互作用 |
13-15 |
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1.2.3 TDR监测技术 |
15-17 |
|
1.3 本文的工作 |
17-18 |
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第二章 海底滑坡机理 |
18-34 |
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2.1 引言 |
18-19 |
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2.2 海底滑坡类型 |
19-21 |
|
2.3 海底滑坡诱发机制 |
21-26 |
|
2.4 海底滑坡的特征 |
26-30 |
|
2.5 稳定性评价 |
30-31 |
|
2.6 滑水机理 |
31-34 |
|
第三章 海底滑坡快速流滑流变模型及数值模拟 |
34-50 |
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3.1 引言 |
34 |
|
3.2 流变模型及其控制方程 |
34-40 |
|
3.2.1 Herschel-Bulkley和Bingham模型 |
35-37 |
|
3.2.2 双线性模型 |
37-38 |
|
3.2.3 差分格式 |
38-40 |
|
3.3 流滑特征的数值模拟 |
40-48 |
|
3.3.1 滑移距离的影响因素 |
40-45 |
|
3.3.2 流速的影响因素 |
45-48 |
|
3.4 本章小结 |
48-50 |
|
第四章 慢速蠕滑泥流—管道作用研究 |
50-69 |
|
4.1 引言 |
50-52 |
|
4.1.1 Randolph和Houlsby公式 |
50-51 |
|
4.1.2 挪威土工所公式 |
51 |
|
4.1.3 本文试验目的 |
51-52 |
|
4.2 试验方案 |
52-56 |
|
4.2.1 比尺选择 |
52 |
|
4.2.2 模型槽及主要试验仪器 |
52-54 |
|
4.2.3 管道贴片及相关参数 |
54 |
|
4.2.4 土样制备 |
54-55 |
|
4.2.5 试验步骤 |
55-56 |
|
4.3 试验成果 |
56-62 |
|
4.3.1 土-管作用过程描述 |
56-60 |
|
4.3.2 试验数据分析 |
60-62 |
|
4.4 考虑埋深影响的有限元模拟 |
62-66 |
|
4.4.1 计算模型 |
63-64 |
|
4.4.2 材料模型 |
64 |
|
4.4.3 计算结果与分析 |
64-66 |
|
4.5 本章小结 |
66-69 |
|
第五章 海底管道的TDR监控 |
69-87 |
|
5.1 海底管道的检测和监测 |
69-71 |
|
5.1.1 海底管道的检测 |
69-70 |
|
5.1.2 海底管道的监测 |
70-71 |
|
5.2 TDR监控理论基础 |
71-77 |
|
5.2.1 电磁波在传输线中的传播 |
71-72 |
|
5.2.2 电磁波在同轴电缆中的传播 |
72-74 |
|
5.2.3 非均匀同轴电缆TDR测试理论 |
74-77 |
|
5.3 同轴电缆TDR试验特性 |
77-86 |
|
5.3.1 试验设备及方法 |
77-78 |
|
5.3.2 剪切试验 |
78-81 |
|
5.3.3 拉伸试验 |
81-86 |
|
5.4 本章小结 |
86-87 |
|
第六章 结论和展望 |
87-89 |
|
6.1 主要结论 |
87-88 |
|
6.2 进一步工作展望 |
88-89 |
|
参考文献 |
89-97 |
|
致谢 |
97 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.39506 |
