海底管线在海洋油气资源开发中广泛应用,管线从外海沿着起伏不平的海床到近岸,波浪传播方向与管线轴线分析往往存在不同夹角,斜坡的存在及波浪传播方向的不同必然影响管线的受力和局部冲刷,直接关系到管线的安全运营。因此,研究近岸带坡上管线表面所受波浪点压力和整体所受波浪力变化情况,将波浪力和冲刷结合研究斜向波浪作用下斜坡上管线受力特性具有重要的科学价值和实际意义。本文利用港池开展物理模型试验研究,在港池中选用中值粒径为0.219mm原型沙铺设1:15的斜坡,斜坡坡脚线与波浪传播方向夹角为45o。选择直径为0.048m的钢管作为管线模型,通过改变波要素、埋深、管线与斜坡坡脚线夹角θ等参数进行试验研究。试验结果表明:波浪斜向作用,管线表面各个位置所受波浪点压力不同,局部冲刷加剧,不同位置受力变化趋势不同。管线平铺于海床时,增大相对波高H/h或Kc数,发现管线表面所受点压力幅值的绝对值先增大后减小。以莫林森方程中的拖曳力系数CD、惯性力系数CM和上升力系数CL为基础,对管线截面所受波浪力分析。采用测力天平测量管线X、Y、Z三个方向所受到的波浪总力,发现X方向受力最大,Z方向次之,Y方向接近于零。在管线平铺、上岸两种情况中通过改变波要素、埋深对比总力变化趋势,发现上岸情况受力较大;随着管线与斜坡坡脚线夹角θ增大,三个方向受力幅值均先增大后减小,但取得最大值情况不同。同时埋深增大,X方向受力减小,Y、Z方向受力先增大后减小。对比管前、管后浪高,波浪经过管线发生能量损失,波浪首先传播接触左侧地形,产生反射波,三维冲刷地形呈现不均匀性。平衡冲刷深度和沿管线轴线方向点压力的联系:压力减小,冲刷深度变大。