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《第十四届全国水动力学学术会议暨第二十八届全国水动力学研讨会文集(上册)》2017年
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海底管道失稳的流固土耦合机理及预测

高福平  
【摘要】:海底管道稳定性与水动力载荷、管道结构、海床土体等多种因素密切相关,是一个复杂的流固土耦合力学问题。海底管道失稳主要涵盖管道结构的垂向和侧向在位失稳、管道悬跨的涡激振动及其与土体冲刷的动力耦合等多种模式。本文阐释分析了海底管道的失稳机理以及预测理论进展,包括管道地基的极限承载力理论、管道侧向失稳的流固土耦合机理和侧向极限土阻力预测理论、触发管道悬空的土体渗透破坏机理及多场耦合模拟方法、管道涡激振动与土体局部冲刷之间的耦合作用规律。进而分析指出了海底管道侧向失稳与土体侵蚀诱导的管道悬空之间存在失稳模式竞争机制。面向深海油气开发,展望了深海长输管道失稳预测所面临的几个关键科学问题和发展趋势。

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