錨鏈與錨固基礎相互作用研究.pdf

1、隨著陸上資源的日益枯竭,人們向海洋尋求資源和能源的步伐日益加快,因此,各式海上工程結構應運而生,然而,海上作業(yè)工況相對復雜,為提升海上工程結構之穩(wěn)定性,一般需對海上結構工程進行錨固,錨固形式一般為通過錨鏈或系泊纜將海上結構錨固于海洋土層之中的錨基,錨基一般又可以分為樁基和吸力錨基礎。鑒于當下資源和能源背景,本文將課題選擇為深海平臺錨固基礎的研究,對于深海平臺錨固基礎,本文選取吸力錨作為錨基,錨固形式選取錨鏈錨固之方式。因南中國海海區(qū)蘊藏

2、著巨大的海洋石油資源,據統計資料顯示,該區(qū)域油氣資源儲量約占中國全部油氣資源儲量的三分之一。本文所研究之錨固基礎即應用于南中國海地區(qū)。
　　對于錨鏈錨固體系的研究,本文采取有限元模擬的方式進行相應展開,對于錨鏈入土錨固之后的力學響應,之前曾進行過軟粘土中錨鏈錨固力學響應的實驗研究,試驗中對錨鏈錨固的荷載效應進行了分析。對于錨鏈錨固之力學響應,推導錨鏈微元受力平衡方程,并求取錨鏈錨固的力學響應。對于錨鏈錨固的有限元模擬數據資料較少,

3、因此在將本文所提之針對錨固基礎的有限元模擬方式應用于實際工程之前,需首先對其進行方法驗證。即針對實驗模型,首先進行有限元建模并施加以相應荷載,在有限元模擬條件之下,求取錨鏈錨固的力學響應效應。并將該結果與實驗數據和理論公式計算所得之數據進行相關比較,驗證本文所提之有限元模擬方法的可靠性,亦即有限元模擬方法之荷載效應與相關實驗數據和理論公式計算所得之數據相吻合,在此基礎上進行進一步計算分析,研究錨鏈相關參數和土性參數改變對荷載傳遞效應的影

4、響。
　　在進行上述工作之后,本文研究南中國海海洋工程地質條件和相關土性條件,通過查閱相關資料,分析南中國海地質條件,并參照南中國海取土調查之土性參數測試實驗,確定南中國海海洋土參數之選取方式。之后,針對應用于南中國海海區(qū)的深海平臺,設計相應錨鏈錨固方式,采用本文所提之有限元計算方式對該海區(qū)錨固基礎進行有限元建模,并施加以相應荷載,考察錨固基礎與土體之相互作用響應。在研究錨固基礎所受荷載情況之后,對南中國海錨固基礎的穩(wěn)定性進行相關