深海工程结构地基失稳机理及评价方法

　　本文作者采用数值仿真试验方法，建立吸力式桶形基础与海床地基整体模型，研究地震波加载全过程中海床砂土地基的孔隙水压力升降规律，揭示吸力式桶形基础影响饱和砂土抗液化性能的作用机制;研究不同的循环单向力作用时吸力式桶形基础的承载特性，提出桶体达极限承载状态时的取值标准;揭示不同复合循环加载条件下吸力式桶形基础失稳破坏的机理，研究吸力式桶形基础在不同长径比情况下破坏包络面的差异性;提出砂土中几何尺寸对螺旋锚基础上拔承载特性的影响，并推求得到了螺旋锚基础的抗拔承载力计算公式。通过对海洋环境条件作用下深海工程结构稳定性的基础理论研究与评价分析，对于保障我国的深海资源开发工作平台建设与安全运营及长远发展具有重要的战略意义。 本书在地质灾害分析、数值计算理论、风险分析与评估、工程建设等多方面的介绍具有独到之处，揭示了海洋恶劣环境下吸力式桶形基础的失稳破坏机理与评价方法，为该方向的研究者提供了理论基础与新施工技术。 本书适用于从事海洋工程设计、施工、监理、研究等领域教学、科研与开发的教师、学生、研发人员等广大读者。

　　武科，山东大学副教授，岩土工程专业博士。主要从事地下工程结构稳定性与灾变机理、土木工程基本理论与数值分析等方面的科研与教学工作。作为负责人主持了国家自然科学基金1项、山东省自然科学基金2项、2018年度山东省重点研发计划项目1项，其他省部科研项目6项，企事业委托的横向科研项目20余项。另外，作为主要参与人员完成了10余项国家、省部与企事业单位委托的科研课题。作为第D一作者发表高质量科研论文40余篇（SCI检索10篇，EI检索的27篇），专著5项，发明专利7项，实用新型专利11项，国家计算机软件著作权登记9项。指导毕业硕士研究生5名，协助指导硕士研究生3名、博士研究生1名。

目录
前言
第1章 概述 1
1.1 研究意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 主要内容 9
第2章 海洋砂土动力学特性分析 11
2.1 试验设备简介 11
2.2 试验条件 14
2.3 试验目的 17
2.4 试验方法 18
2.5 椭圆应力路径条件下饱和砂土的动强度特性研究 23
2.6 均等固结条件下的孔隙水压力增长模式 31
第3章 吸力式桶形基础动力响应分析理论 35
3.1 土体动力本构模型 35
3.2 砂土液化理论 37
3.3 地基极限承载力与破坏包络面理论 39
第4章 地震荷载下桶形基础对砂土抗液化性能的影响 41
4.1 芬恩土体液化本构模型 41
4.2 海洋桶形基础数值分析模型 42
4.3 海床砂土地基中孔隙水压力分布特性 44
4.4 海床砂土地基的沉降变形规律 47
4.5 海床砂土地基的应力分布规律 48
第5章 单一循环荷载作用下桶形基础承载性能研究 50
5.1 桶形基础竖向循环荷载作用下的极限承载力 50
5.2 桶形基础水平循环荷载作用下的极限承载力 53
5.3 桶形基础在循环弯矩作用下的抗弯极限承载力 58
5.4 桶形基础在循环扭剪力作用下承载特性分析 59
第6章 复合循环荷载作用下桶形基础承载性能研究 61
6.1 V-H 复合循环加载下桶基承载特性 61
6.2 V-M 复合循环加载下桶基承载特性 65
6.3 H-M 复合循环加载下桶基承载特性 68
6.4 V-H-M 复合循环加载下桶基承载特性 72
第7章 深海软土地基新型基础承载特性研究 74
7.1 条形锚板基础承载特性分析 74
7.2 软土地基防沉板的上拔特性研究 80
7.3 黏土中螺旋锚基础上拔承载特性 91
第8章 深海工程结构地基稳定性评价方法 97
8.1 有限元数值实施方法 97
8.2 复合加载模式下吸力式桶形基础稳定性评价 98
8.3 变值复合加载模式下吸力式桶形基础稳定性评价 104
8.4 工程验证 106
第9章 展望 110
参考文献 111