波流共同作用下海底人工边坡动态响应分析

作者：刘成林,陈炜昀,陈国兴,俞缙

摘要：为了研究波流共同荷载作用下开挖基槽附近海床动态响应和液化破坏情况,提出一个二维耦合计算模型,采用雷诺时均纳维-斯托克斯(RANS)方程描述波浪运动情况,通过设定侧边界条件实现稳定流场。海床部分通过求解Biot固结方程,得到波流荷载下海床中的应力和位移情况。将模型计算结果与水槽试验数据和解析解进行比较,验证了波流模型和海床模型的有效性。在此模型基础上,分析得到了开挖之后海床新的应力和固结状态。同时,通过参数分析得到了波流耦合情况下波浪形态的变化,以及海流对海床液化情况和孔压情况的影响。最后,通过线性回归计算得到最大液化深度与流速的拟合关系曲线。计算结果可用于判断基槽开挖后不规则海床的液化情况,对相关研究和实际工程具有一定参考意义。

发文机构：河海大学港口海岸与近海工程学院 南京工业大学岩土工程研究所 华侨大学土木工程学院

关键词：波浪-海床耦合作用波流相互作用海床液化破坏有效应力水下人工边坡wave-seabed couplingwave-current interactionseabed liquefactioneffective stressartificial submarine slope

分类号： P754[天文地球—海洋科学]