波浪荷载引起主应力轴旋转下砂土剪切特性的试验和模型研究.pdf

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3、位论文作者郑重声明，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外本论文不包含其他个人或一集体已经发表的研究成果。与我，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：波浪荷载引起主应力轴旋转下砂±巧切特性的试验和模型研究、：Ｒ７日期：年月／户日作者签名）雌７大连理工大学学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有

4、关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于大连理工大学，允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索＞１。，可１＾采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文学位论文题目：波浪荷载引起主应力轴旋转下砂主剪切特性的试验和模型研究：心＼｜）０＾：作者签名日期年＿＾月＿＾日导师签名：日期；年３月曰＾＞〇答辩委员会主席：：曰期仅年月《日＾大连理工大学博±学位论

5、文巧要一波浪荷载是海洋工程中最为重要的荷载之，波浪的周期性运动会在海床表面形成一循环往复的波压力。在波压力作用下海床中点±体单元上的正应力与剪应力巧在循环。变化，这就使得主应力轴发生了持续不断地旋转经典塑性力学认为，当主应力轴方向旋转而主应力的大小保持不变时属于中性变载，不会产生塑性应变。然而大量相关试验、研巧表明主应力轴旋转会对主体的变形强度Ｗ及孔压产生重要的影响，由主应力轴旋己成为某些海洋工程失事的重要原因之一转效应引发的海床失稳。因此针对由波浪荷载弓Ｉ起的主应力轴旋转

6、对砂止剪切特性的影响，开展相应的试验研究和模型分析具有重要的理论意义和工程应用价值。目前有关波浪荷载引起的主应力轴旋转效应的试验研巧多集中于圆形应力路径下的循环主应力轴旋转试验，相关依据为当采用无限厚度海床动力响应的解析解计算时，所得到的由波浪荷载引起的轴向偏差应力的幅值与剪应力Ｔａ的幅值相等县相位差为９炉。但通常情况下海床为有限厚度，而ｔｕ往研究表明海床的厚度对海床的动力响应影响较大，因此波浪荷载作用下有限厚度海床内±体单元上的应力路径也应不同于无限厚度海床条件下的圆形应力路径，但

7、目前针对有限厚度海床内止体单元上的应力状态所进行的试验研究还相对较少一。此外剪胀性是砂主的个重要材料特性，考虑状态依赖性的剪胀理论虽然可Ｗ较好地反映砂±的剪胀特性，但在目前所提出的考虑状态依赖性的砂主弹塑性本构模型中，很少可同时考虑主应力轴方向效应。本文围绕波浪荷载引起的主应力轴旋转对砂±剪切特性的影响，并结合砂性±自身工程特性一一，开展了系列的试验和本构模型研究工作。论文的研巧成果方面克服了传一统圆形应力路径下砂±动强度特性难直接用于分析有限厚度海床稳定性的不足，另方面也为分析由主

8、应力轴旋转引起的砂±变形问题提供了一种可能的方法。本文主要研巧内容和成果如下：一１证明了在线性规则波浪引起的主应力轴循环旋转下，有限厚度弹性海床内点（）＊－／］止体单元上的应力路径在口口１平面上应为非标准楠圆形而不是圆形或标，３＾；＾＾：）；｜准楠圆形，并推导得出了决定该非标准楠圆形应力路径大小和形状的３个特征参数，即轴向偏差应力幅值、剪应力幅值Ｗ及初始相位差。