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申请/专利权人：重庆交通大学

摘要：发明提供一种波浪荷载作用下粉砂质海床稳定性判定方法。该方法通过结合波浪荷载作用下粉砂质海床孔隙水压力在时间和空间上的发展规律及累积特性，对室内波浪水槽试验采集的粉砂质海床超静孔隙水压力数据进行非线性拟合，得到波浪荷载作用下粉砂质海床中超静孔隙水压力计算公式，并基于有效应力准则，进一步得出波浪荷载作用下粉砂质海床液化准则，用于判别粉砂质海床在波浪作用下的稳定性状况。本发明的实施，将极大地提升海洋工程中粉砂质海床稳定性评估的准确性和可靠性，为海洋工程结构的安全与稳定运行提供有力保障。

主权项：1.一种波浪荷载作用下粉砂质海床稳定性判定方法，其特征在于，包括以下步骤：1对室内波浪水槽试验采集的粉砂质海床超静孔隙水压力数据进行非线性拟合，得到波浪荷载作用下粉砂质海床中超静孔隙水压力计算公式；步骤1具体包括以下子步骤：1.1根据室内波浪水槽试验，分析波浪荷载作用下粉砂质海床孔隙水压力在时间和空间上的发展规律，提出波浪荷载作用下粉砂质海床振动孔隙水压力计算表达式如式1所示； 式中，为振荡孔隙水压力；x为沿波浪传播的方向，z为沿海床深度的方向；t为时间；参数A为波浪作用下粉砂质海床表面产生的孔隙水压力幅值；k为波数，k＝2πL，L为波长；ω为频率，ω＝2πT，T为波浪周期；参数B为孔隙水压力沿海床深度的衰减速率；1.2根据室内波浪水槽试验，分析波浪荷载作用下粉砂质海床孔隙水压力的累积特性，提出波浪荷载作用下粉砂质海床累积孔隙水压力计算表达式如式2所示； 式中，为累积孔隙水压力；参数C为最大累积孔隙水压力值；参数D累积孔隙水压力变化速率；1.3考虑波浪引起的粉砂质海床内部孔压包含振荡孔隙水压力和累积孔隙水压力，波浪荷载作用下粉砂质海床中超静孔隙水压力计算表达式如式3所示；px,z,t＝Acoskx+ωtexpBz+C[1-expDzt]31.4对各个工况下的试验数据进行拟合，得到A、B、C、D四个参数表达式： B＝145 式中，γw为水的重度；H为波高；d为水深；ρw为水的密度；ks为海床渗透系数；h为海床厚度；1.5考虑水力要素、波浪要素和土体状态参数对波浪荷载作用下粉砂质海床孔压的影响，将式4～7代入式3，得到波浪荷载作用下粉砂质海床中超静孔隙水压力计算公式： 2基于有效应力准则和式8，得出波浪荷载作用下粉砂质海床液化准则如式9所示； 式中，pb为海床表面处的波压力，γs为海床的有效重度；3确定计算区域粉砂质海床土体地质条件和计算区域波浪条件；4根据波浪条件，选择波浪理论得到海床表面处波压力计算公式；5判别计算区域粉砂质海床在波浪作用下的稳定性状况；其中，计算波浪荷载作用下粉砂质海床中某位置的孔隙水压力值及床面波压力；当满足式9条件时，粉砂质海床发生液化，海床失稳。

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