筒型基礎(chǔ)負壓沉貫流固耦合的滲流模型分析.pdf

1、本文針對筒型基礎(chǔ)這一新型海洋平臺基礎(chǔ)形式負壓沉貫下沉中流固耦合的滲流模型進行了分析，筒型基礎(chǔ)作為一種新型的平臺基礎(chǔ)和系泊體系，由于其重量輕，易于安裝就位，及可重復(fù)利用等特點而受到越來越多的關(guān)注。因為它出現(xiàn)的時間還不長，有許多需要進行深入研究的技術(shù)問題。本文針對這一基礎(chǔ)形式，對其在施工下沉過程中負壓沉貫流固耦合引起的滲流動態(tài)變化進行了研究，分析了筒型基礎(chǔ)負壓沉貫的特點。 首先，針對筒型基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式以及筒內(nèi)的土體的應(yīng)力變化情況，研

2、究了筒型基礎(chǔ)的沉貫阻力公式，由有效應(yīng)力原理確定了應(yīng)力場方程。 其次，建立了新的土顆粒本構(gòu)關(guān)系，將滲流力作用下的土體應(yīng)變分為土顆粒自身硬化而產(chǎn)生的彈塑性變形和土體骨架產(chǎn)生幾何變形而引起的土體體應(yīng)變兩種。將J2流動理論以及離散元思想應(yīng)用到土體本構(gòu)關(guān)系模型的建立上，利用J2流動理論各向同性硬化原理，建立顆粒變形的本構(gòu)關(guān)系模型，接著，利用離散元思想建立土骨架變形的本構(gòu)關(guān)系模型，并將這兩種模型結(jié)合得到土體滲流過程中總變形的本構(gòu)關(guān)系。

3、 再次，將物性參數(shù)動態(tài)模型引入筒型基礎(chǔ)沉貫過程中，改變了傳統(tǒng)計算中，沉貫過程不考慮物性參數(shù)變化的缺陷，導(dǎo)出了筒型基礎(chǔ)負壓沉貫流固耦合的孔隙度、滲透率等動態(tài)物性參數(shù)模型。 然后，根據(jù)質(zhì)量守恒定律和流固耦合滲流運動方程來建立適合筒基沉貫作用特點的流固耦合滲流方程，與應(yīng)力方程一起組成了筒型基礎(chǔ)滲流數(shù)學(xué)模型，并給出上述模型的定解條件。 最后，利用導(dǎo)出的模型進行了實例計算，檢驗了模型的理論性，并得出相應(yīng)的結(jié)論。 對于本論