自升式平臺插-拔樁機(jī)理研究.pdf

1、海底土質(zhì)復(fù)雜，自升式平臺在進(jìn)行插樁和拔樁作業(yè)時經(jīng)常遇到刺穿和難以拔出的問題。因此，本文通過建立自升式平臺插/拔樁CEL數(shù)值模型，運(yùn)用有限元軟件ABAQUS/Explicit對模型進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)分析，在此基礎(chǔ)上結(jié)合理論計算方法開發(fā)了自升式平臺插/拔樁分析系統(tǒng)；最后，基于該系統(tǒng)對自升式風(fēng)電安裝平臺進(jìn)行數(shù)值建模并進(jìn)行仿真分析，證明了本文研究方法對工程實(shí)踐的指導(dǎo)意義。具體工作和主要研究成果如下：
　　（1）在彈塑性理論的基礎(chǔ)上展開了對土體本構(gòu)

2、模型中的摩爾-庫倫模型、杜拉克-普拉格模型和凡?米塞斯模型的研究。其中，本文選取凡?米塞斯模型模擬土壤本構(gòu)關(guān)系。之后闡述了歐拉-拉格朗日耦合法（CEL）和土的破壞模式，為下文研究作相關(guān)鋪墊。
　?。?）在CEL有限元法的基礎(chǔ)上，通過HYPERMESH軟件建立了平臺樁靴和土體的網(wǎng)格模型并將其導(dǎo)入ABAQUS中進(jìn)行仿真計算。樁土接觸采用通用接觸算法、邊界條件采用加強(qiáng)沉浸邊界法模擬，最后通過關(guān)鍵字法平衡土壤初始地應(yīng)力。在此基礎(chǔ)上，對影響

3、插/拔樁阻力的各種因素作了研究。此外，通過分析插樁過程土體變形圖可知土體會發(fā)生表面隆起、空腔形成、壁面坍塌和土壤回流4種失效模式，分析拔樁過程土體變形圖給出了淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)上拔時的土壤流動機(jī)制。
　?。?）對經(jīng)典的插/拔樁計算公式進(jìn)行了研究，并結(jié)合數(shù)值分析中模型建立方法和參數(shù)對結(jié)果影響的研究開發(fā)了自升式平臺插/拔樁分析系統(tǒng)，將土體參數(shù)、插/拔樁速度等輸入軟件中可直接得到理論值和用于數(shù)值模擬的源文件。
　?。?）對某公司的自升