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目录 1

第1章　概论 1

1.1 海洋开发利用的研究 1

1.2 波浪渗流力学研究的内容 3

参考文献 10

第2章　渗流本构关系和控制方程 12

2.1 多孔介质的概念 12

2.2 流体的物理性质 13

2.3 达西定律 16

2.3.1 达西定律的表达式 16

2.3.2 广义达西定律 19

2.3.3 达西定律的适用范围 19

2.3.4 非达西渗流 22

2.4　Biot固结理论 26

2.5　Biot固结理论的简化 31

参考文献 34

第3章　波浪作用下孔隙弹性海床的响应 35

3.1 基本理论 36

3.1.1 基本方程 37

3.1.2 边界条件 38

3.2 无限深海床情形的解析解 40

3.2.1 完全饱和海床 43

3.2.2 不完全饱和密实砂性海床 44

3.3 有限深海床情形的解析解 45

3.4 计算结果的分析 47

参考文献 52

4.1 基本方程和边界条件 54

4.1.1 基本假定 54

第4章　波浪在可渗海床上传播时的衰减 54

4.1.2 基本方程 55

4.1.3 边界条件 56

4.2 控制方程的解 57

4.3 波浪在可渗海床上传播时波高的衰减 61

4.4 海床土层中位移场和应力场 65

4.4.1 海底土层中位移场情况 65

4.4.2 海底土层中应力场情况 68

参考文献 75

第5章　波浪作用下海床的液化分析 76

5.1 概述 76

5.2 由于瞬态波动孔隙水压导致海床液化可能性的分析 77

5.3 由于周期性波浪作用导致孔隙水压积累而产生液化可能性的分析 82

5.3.1 推进波作用下孔隙水压的积累和液化 83

5.3.2 液化海床中管线的沉浮 93

参考文献 97

第6章　波浪作用下黏弹性海床的动力反应 99

6.1 二维广义动力Biot固结方程的有限元列式及数值解法 99

6.1.1 边值问题的有限元列式 99

6.1.2 数值求解方法 103

6.2 数值计算结果的验证 104

6.3 土的流变性对海床动力反应的影响 106

参考文献 111

第7章　波浪作用下砂质弹塑性海床的动力反应 113

7.1 u—U形式的广义动力Biot固结理论的有限元列式与数值解法 114

7.2 亚塑性边界面模型 117

参考文献 123

第8章　考虑土骨架加速度效应的海床动力反应 125

8.1 广义动力Biot固结方程的有限元列式及数值解法 126

8.1.1 边值问题的控制方程及有限元列式 126

8.1.2 数值求解方法 129

8.2 数值计算结果的验证 130

8.3 加速度项对海床动力反应的影响 132

8.4 渗透系数变化的成层海床的动力反应 134

参考文献 137

第9章　振动孔隙水压增长规律 139

9.1 土中振动孔隙水压变化机理 139

9.2 振动孔隙水压增长的计算模型 141

9.3 波浪作用下的振动孔隙水压研究 144

9.3.1 设备组成及其主要性能 147

9.3.2 技术参数确定 148

9.3.3 初步试验结果 153

9.4 有限厚海床在波浪作用下的孔隙水压变化 156

9.4.1 概述 156

9.4.3 土二维动力固结方程的建立 157

9.4.2 采用的计算模型 157

9.4.4 方程组的离散 160

9.4.5 动力固结方程的有限元分析 163

9.4.6 边界条件 166

9.4.7 初始条件 167

9.4.8 算例分析 168

参考文献 169

第10章　海底埋设管线上的波浪力 171

10.1 海底埋设管线上的波浪力 172

10.1.1 控制方程和边界条件 172

10.1.2 问题的解 175

10.2 浅水区海底埋设管线上的波浪力 185

10.2.1 一阶近似椭圆余弦波理论 186

10.2.2 一阶近似椭圆余弦波的渗流压力解 188

参考文献 192

第11章　作用于可渗弹性海床上的圆柱墩底面上的波浪力 193

11.1 边值问题 194

11.1.1 假设 194

11.1.2 控制方程 195

11.2 线性波作用下的圆柱墩底面上的波浪浮托力 195

11.2.1 边界条件 195

11.2.2 内、外域问题 196

11.2.3 内、外域波浪渗流压力解 197

11.2.4 线性波作用下墩柱底面上的波浪浮托力和波浪倾覆力矩 200

11.2.5 无限深可压缩海床上圆柱墩波浪渗流压力解析解 201

11.2.6 抛石基床上圆柱墩底面上的波浪浮托力 204

11.3 浅水区非线性波作用下墩柱底面上的波浪浮托力 221

11.3.1 圆柱墩周围海床面上的波浪渗流压力 221

11.3.2 墩柱底面上的波浪浮托力和波浪倾覆力矩 222

11.4.1 不规则波作用下墩柱底面上的波浪浮托力和波浪倾覆力矩 225

11.4 不规则波作用下墩柱底面上的波浪浮托力 225

11.4.2 不规则波在抛石基床中的渗流对墩柱的作用 229

参考文献 235

第12章　作用于防波堤上的波浪渗流力 237

12.1 作用于重力式直墙防波堤底面上的波浪浮托力和波浪倾覆力矩 238

12.1.1 无限厚海床上直墙式防波堤底面上的波浪浮托力和波浪倾覆力矩 239

12.1.2 有限厚海床上直墙式防波堤底面上的波浪浮托力和波浪倾覆力矩 242

12.1.3 抛石基床上直墙式防波堤底面上的波浪浮托力和波浪倾覆力矩 245

12.1.4 直墙式防波堤后由于堤底海床渗透所引起的波动 248

12.2 作用在斜坡式防波堤上的波浪渗流力 250

12.2.1 外部流场 251

12.2.2 内部流场 253

12.2.3 数值模型与物理模型试验结果的比较 255

12.3 波浪和斜坡式潜堤的相互作用 256

参考文献 262