基于极限分析上限方法的海底斜坡稳定性评价
本文选题：斜坡稳定性 切入点：海底滑坡 出处：《海洋学报》2016年07期
【摘要】：极限平衡法仍是当前海底斜坡稳定性的主要工程评价方法,但该法只能给出稳定性分析的近似解答。基于极限分析运动学定理,假定海底斜坡发生对数螺线型滑移破坏模式,将滑体有效自重和简化波浪力等以外荷载形式叠加引入到虚功率方程中,与潜在滑动面上由黏聚力产生的内能耗散率相平衡,建立考虑一阶简化波浪效应的海底斜坡上限解法;利用多变量无导数求极值的逐级迭代方法与最优化技术,结合抗剪强度折减思想,求解波浪加载下不同时刻的海底斜坡稳定性与相应的临界破坏机构,并针对典型算例开展有限元数值解的验证。进而联合采用数值法与上限解,探讨波高、波长、水深等波浪参数对海底斜坡稳定性与滑动机制的影响。结果表明,本文提出的上限解与数值解吻合较好,获得的安全系数与破坏模式等符合一般规律,为波浪作用下海底斜坡的稳定性评价提供了新的途径。
[Abstract]:The limit equilibrium method is still the main engineering evaluation method for submarine slope stability, but it can only give an approximate solution to the stability analysis. Based on the kinematics theorem of limit analysis, the logarithmic spiral slip failure mode of submarine slope is assumed. The superposition of external loads such as effective weight of sliding body and simplified wave force is introduced into the virtual power equation, which is balanced with the internal energy dissipation rate caused by cohesive force on the potential sliding surface, and the upper limit solution of submarine slope considering the first-order simplified wave effect is established. By using the iterative method and optimization technique of multivariable non-derivative extreme value, combined with the thought of shear strength reduction, the stability of submarine slope and the corresponding critical failure mechanism at different times under wave loading are solved. The finite element method is used to verify the numerical solutions for typical numerical examples, and the effects of wave parameters such as wave height, wavelength and water depth on the stability and sliding mechanism of submarine slopes are discussed by using numerical method and upper bound solution. The upper limit solution proposed in this paper is in good agreement with the numerical solution, and the safety factor and failure mode obtained are in accordance with the general law, which provides a new way for the stability evaluation of submarine slope under wave action.
【作者单位】： 大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室;中国建筑东北设计研究院有限公司;中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;国土资源部海洋油气资源与环境地质重点实验室;辽宁师范大学城市与环境学院;
【基金】：国家自然科学基金(51179022,51579032) 海洋油气资源与环境地质重点实验室基金(MRE201304) 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室基金(SKLGDUEK1307)
【分类号】：P75;P642.2
【参考文献】
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【共引文献】
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，本文编号：1693169
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