| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 主要符号表 | 第21-23页 |
| 1. 绪论 | 第23-42页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第23-26页 |
| 1.1.1. 海洋立管的工程背景及应用状况 | 第23-26页 |
| 1.1.2. 选题依据及研究意义 | 第26页 |
| 1.2. 国内外相关工作研究进展及其在运行中面临的主要问题 | 第26-39页 |
| 1.2.1. 复杂荷载作用下立管结构的基本力学方程 | 第26-29页 |
| 1.2.2. 立管触地段管-土相互作用模型试验研究 | 第29-33页 |
| 1.2.3. 立管触地段管-土相互作用的数值模型研究 | 第33-35页 |
| 1.2.4. 海洋立管触地段在复杂荷载作用下的安全评价 | 第35-39页 |
| 1.3. 本文主要研究工作 | 第39-42页 |
| 2. 立管触地段管-工作用模型试验 | 第42-87页 |
| 2.1. 引言 | 第42页 |
| 2.2. 模型相似理论 | 第42-44页 |
| 2.2.1. 弹性力相似 | 第43页 |
| 2.2.2. 刚度相似 | 第43-44页 |
| 2.2.3. 管-土作用相似 | 第44页 |
| 2.3. 模型管道材料力学参数的测取 | 第44-50页 |
| 2.3.1. 模型管道材料静力参数的测取 | 第45-47页 |
| 2.3.2. 模型管道动力参数的测取 | 第47-50页 |
| 2.4. 管道原型与模型 | 第50-51页 |
| 2.5. 粘土材料的选取及模型海床的固结 | 第51-57页 |
| 2.5.1. 粘土材料的选取 | 第51-52页 |
| 2.5.2. 土体液塑限联合测定试验 | 第52-53页 |
| 2.5.3. 模型海床的制备 | 第53-54页 |
| 2.5.4. T-bar静力触探试验 | 第54-56页 |
| 2.5.5. 其他基本参数的测定 | 第56-57页 |
| 2.6. 立管触地段模型试验系统 | 第57-60页 |
| 2.6.1. 激励装置 | 第58页 |
| 2.6.2. 传感设备 | 第58-59页 |
| 2.6.3. 数据采集系统与量测内容 | 第59-60页 |
| 2.7. 试验过程 | 第60-64页 |
| 2.7.1. 静力提升试验 | 第61-62页 |
| 2.7.2. 模态试验 | 第62-63页 |
| 2.7.3. 地震动试验 | 第63-64页 |
| 2.8. 静力提升试验结果 | 第64-65页 |
| 2.9. 模态试验结果 | 第65-68页 |
| 2.9.1. 结构振型及固有频率 | 第65-67页 |
| 2.9.2. 竖向提升高度对固有频率的影响 | 第67-68页 |
| 2.10. 地震动试验结果 | 第68-84页 |
| 2.10.1. 水平方向正弦地震动激励 | 第68-75页 |
| 2.10.2. 竖直方向正弦地震动激励 | 第75-81页 |
| 2.10.3. 随机地震波激励 | 第81-83页 |
| 2.10.4. 不同地震波激励峰值加速度(PGA)的影响 | 第83-84页 |
| 2.11. 本章小结 | 第84-87页 |
| 3. 构建改进的Winkler弹性地基模型 | 第87-96页 |
| 3.1. 引言 | 第87页 |
| 3.2. 基本假设 | 第87-88页 |
| 3.3. 理论推导 | 第88-90页 |
| 3.4. 构建管-土相互作用模型 | 第90-93页 |
| 3.4.1. P-y曲线法 | 第90-92页 |
| 3.4.2. 管-土作用的三维模型 | 第92页 |
| 3.4.3. 划分有限元模型的网格 | 第92-93页 |
| 3.5. 试验验证 | 第93-95页 |
| 3.6. 本章小结 | 第95-96页 |
| 4. 复杂荷载作用下完好立管触地段的结构分析 | 第96-113页 |
| 4.1. 引言 | 第96页 |
| 4.2. 模型的建立 | 第96-98页 |
| 4.2.1. 管道模型及边界条件 | 第96-97页 |
| 4.2.2. 有限元模型 | 第97页 |
| 4.2.3. 工作荷载及加载路径 | 第97-98页 |
| 4.3. 不同静力荷载下立管触地段的几何构型及应力状态 | 第98-104页 |
| 4.3.1. 悬垂端提升荷载 | 第99-101页 |
| 4.3.2. 工作内压荷载 | 第101-102页 |
| 4.3.3. 环境外压荷载 | 第102-104页 |
| 4.4. 内压和外压对管道结构动力特性的影响 | 第104页 |
| 4.5. 复杂荷载作用下管道的动力响应 | 第104-111页 |
| 4.5.1. 沿管道轴线的应力响应 | 第105-107页 |
| 4.5.2. 沿管道环向的应力响应 | 第107-108页 |
| 4.5.3. 激励频率对结构动力响应的影响 | 第108-110页 |
| 4.5.4. 激励峰值对结构动力响应的影响 | 第110-111页 |
| 4.6. 本章小结 | 第111-113页 |
| 5. 复杂荷载作用下体积损伤立管触地段的结构分析 | 第113-130页 |
| 5.1. 引言 | 第113页 |
| 5.2. 触地段环体积损伤管道的动力特性和动力响应 | 第113-121页 |
| 5.2.1. 环体积损伤管道模型 | 第113-114页 |
| 5.2.2. 工作荷载及加载路径 | 第114-115页 |
| 5.2.3. 触地段环体积损伤管道结构的动力特性 | 第115-118页 |
| 5.2.4. 触地段环体积损伤管道结构的动力响应 | 第118-121页 |
| 5.3. 触地段点体积损伤管道的极限内压承载力 | 第121-128页 |
| 5.3.1. 点体积损伤管道模型 | 第121-122页 |
| 5.3.2. 工作荷载及加载路径 | 第122-123页 |
| 5.3.3. 点体积损伤对极限内压承载力的影响 | 第123-124页 |
| 5.3.4. 点体积损伤位置对极限内压承载力的影响 | 第124-125页 |
| 5.3.5. 外荷载对点体积损伤管道极限内压承载力的影响 | 第125-128页 |
| 5.4. 本章小结 | 第128-130页 |
| 6. 在役立管触地段海底管道的安全评价 | 第130-153页 |
| 6.1. 引言 | 第130-131页 |
| 6.2. 触地段海底管道结构的极限状态 | 第131-137页 |
| 6.2.1. 结构的极限状态及结构极限状态方程 | 第131-133页 |
| 6.2.2. 触地段海底管道的结构抗力 | 第133-135页 |
| 6.2.3. 触地段海底管道组合荷载的作用 | 第135-137页 |
| 6.3. 未知测度理论 | 第137-140页 |
| 6.3.1. 未知测度理论概述 | 第137-138页 |
| 6.3.2. 单指标未知测度矩阵 | 第138页 |
| 6.3.3. 指标权重 | 第138-139页 |
| 6.3.4. 多指标综合测度矩阵 | 第139-140页 |
| 6.3.5. 置信度识别准则 | 第140页 |
| 6.4. 基于结构极限状态的安全评价模型 | 第140-149页 |
| 6.4.1. 在役立管触地段海底管道安全运行的影响因素分析 | 第140-144页 |
| 6.4.2. 建立触地段海底管道安全评价指标体系及分级标准 | 第144-146页 |
| 6.4.3. 构建单指标测度函数 | 第146-148页 |
| 6.4.4. 安全评价过程 | 第148-149页 |
| 6.5. 案例分析 | 第149-152页 |
| 6.5.1. 案例数据 | 第149页 |
| 6.5.2. 单指标测度评价矩阵 | 第149-150页 |
| 6.5.3. 指标权向量 | 第150-151页 |
| 6.5.4. 多指标综合测度评价矩阵 | 第151页 |
| 6.5.5. 安全评价结果与分析 | 第151-152页 |
| 6.6. 本章小结 | 第152-153页 |
| 7. 结论与展望 | 第153-157页 |
| 7.1. 结论 | 第153-155页 |
| 7.2. 本文创新点 | 第155-156页 |
| 7.3. 进一步工作展望 | 第156-157页 |
| 参考文献 | 第157-166页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第166-167页 |
| 致谢 | 第167-168页 |
| 作者简介 | 第168页 |
