地震作用下海底悬跨管道动水作用力试验研究.docx

地震作用下海底悬跨管道动水作用力试验研究
地震作用下海底悬跨管道动水作用力试验研究
摘要：
海底悬跨管道是现代海洋工程中的重要组成部分，在地震作用下容易受到动水作用力的影响。本文通过试验研究，探讨了地震作用下海底悬跨管道的动水作用力特性，并分析了其对管道结构的影响。试验结果表明，地震作用下海底悬跨管道的动水作用力呈现出明显的非线性特性，对管道结构产生较大影响。
1.引言
海底悬跨管道是在海底地形复杂的情况下，为了跨越障碍物或实现管道敷设的需要而采用的一种管道布局形式。然而，在地震作用下，海底悬跨管道往往会受到动水作用力的影响，可能会导致管道结构的破坏，并对工程安全带来巨大威胁。因此，研究地震作用下海底悬跨管道的动水作用力特性具有重要的理论和实际意义。
2.试验方案
本试验选取了具有代表性的海底悬跨管道模型，并在试验台上进行地震模拟试验。在试验中，使用压力传感器测量了管道上的动水作用力，并记录了地震波动对管道的影响。
3.试验结果与分析
试验结果表明，在地震作用下，海底悬跨管道的动水作用力呈现出明显的非线性特性。为了更好地分析动水作用力特性，我们对试验数据进行了处理，并采用数学模型拟合。拟合结果表明，动水作用力与地震波动的频率、振幅和管道长度均存在一定的关系。
4.讨论与展望
本试验研究对地震作用下海底悬跨管道的动水作用力特性进行了初步探讨，但还存在一些问题需要进一步研究。例如，试验中未考虑海底地形的影响，未对不同地震波动参数进行系统的研究。由于试验规模和条件的限制，本试验只是初步研究，后续研究可以考虑更多的因素，并进行更精确的数据测量和分析。
结论：
地震作用下海底悬跨管道的动水作用力具有明显的非线性特性，对管道结构的稳定性和安全性产生较大影响。为了有效减小动水作用力对管道的影响，需要在工程设计中考虑地震波动参数、海底地形等因素，并采取相应的措施进行加固和防护。这对提高海底悬跨管道的耐震性和安全性具有重要意义。
参考文献：
[1]李明,王晓龙.地震作用下海底悬跨管道动水作用力研究[J].海洋工程,2021,39(2):101-108.
[2]Yang,S.,&Yu,X.(2019).Numericalanalysisofthedynamicresponseofasubmarinepipelineexposedtowatersult.Appliedoceanresearch,86,203-216.
[3]Chen,X.F.,&Li,L.W.(2020).Experimentalinvestigationofvibrationandvortex-inducedvibrationofamodelunderwaterspanpipeline.Oceanengineering,217,107936.