深海管道在位稳定性的流固土耦合机理及分析方法研究

项目名称： 深海管道在位稳定性的流固土耦合机理及分析方法研究

项目编号： No.11372319

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 高福平

作者单位： 中国科学院力学研究所

项目金额： 86万元

中文摘要： 面向我国深海长输油气管道建设的工程需求，特别以南海大陆坡海底管道工程为应用背景，深入研究波流环境载荷和斜坡海床条件下，海底管道的在位失稳模式及"波流－管道－海床"之间的流固土耦合力学机理。通过设计管土相互作用试验和流固土耦合水槽试验并辅以数值模拟，侧重于多物理场耦合分析，是揭示复杂海洋环境条件下管道在位稳定性机理的新探索。针对管道顺坡和横坡铺设等典型工况条件，研究获得波流底床边界层附近管道水动力响应及冲刷耦合规律，进而分析管道侧向失稳的临界条件、管道轴向极限抗滑特性等。在揭示管道在位失稳机理的基础上，提出考虑流固土耦合效应的深海管道稳定性分析方法，为我国深海油气开发中的长输管道设计及安全评估提供科学依据。

中文关键词： 海底管道；在位稳定性；流固土耦合；斜坡海床；管土相互作用

英文摘要： In order to meet the urgent national demand for the long-distance installation of deepsea pipelines, especially for the engineering application of submarine pipelines at the continental slopes in the South China Sea, the instability modes and the correspo

英文关键词： Submarine Pipeline；On-Bottom Stability；Fluid-Structure-Soil Coupling；Sloping Seabed；Pipe-Soil Interaction