重力式锚锚抓力计算原理及锚碇性能提升研究

本文在充分调研、梳理及分析国内外相关资料的基础上,通过力学分析提出了一种较为合理的重力式锚锚抓力计算公式,然后分别研究了锚体与底质间的摩擦系数、锚线与水平面的夹角等因素对重力式锚锚抓力的影响规律和影响程度,对重力式锚锚碇性能提升进行研究并给出相关优化建议。本文提出的计算公式及锚碇性能提升建议可应用于浮码头和单点系泊系统的锚体设计。     

锚唇受力分析

分析锚泊状态、抛锚和收锚状态、锚存状态和极端状态中锚与锚链的运动情况,确定锚链和锚对锚唇的作用方式,建立锚唇受力的计算公式,根据实际锚泊经验,选取不同船型,分析锚唇受力极值以及锚自身质量、水中锚链长度等因素对锚唇受力的影响。     

地下连续墙-拉锚结构在船坞中的应用

通过工程实例,分析地下连续墙一拉锚结构拉锚间距、拉锚长度、地下连续墙厚度等对地下连续墙-拉锚结构内力和变形的影响,以期得到一些对工程实践有益的结论.     

深基坑桩锚支护结构变形探讨

通过分析基坑桩锚支护变形机理及其影响因素,讨论了支护桩刚度及锚杆预应力对深基坑桩锚支护变形的影响,并根据实际经验确定控制深基坑桩锚支护变形的有效方法.     

锚唇强度分析

结合标准校核原则和有限元法对锚唇进行强度分析,探讨内部筋板对锚唇厚度的影响,验证标准校核原则的合理性,解决锚唇设计整个周期面临的强度问题,内部筋板厚度的影响作为标准的补充,为锚唇设计和优化提供参考。     

饱和软粘土中新型法向承载力锚极限承载力分析

法向承力锚(VLA)因其安装回收方便、承载能力高、可重复使用等优点,被广泛应用于海洋工程。文中假设一楔形锚板埋置于理想不排水饱和软粘土中,通过建立锚板-土体有限元数值模型,对锚板的极限承载力和锚的失效形式进行分析,考察了不同埋深、埋置倾角等对其承载力系数的影响。在浅埋和深埋两种情况下,锚的失效形式分别表现为锚板上方土体的整体破坏和周边土体的局部剪切破坏。随着埋深增加,锚板承载力系数趋于稳定,埋置倾角对承载力系数的影响也逐渐变小。     

大型船舶锚系多接触碰撞动力学分析研究

采用虚拟样机技术,利用多接触碰撞仿真分析方法代替传统木模试验对锚系运动设计进行验证。通过对拉锚速度进行多水平仿真实验,并对试验结果进行分析计算,得出了不同拉锚速度对锚系运动稳定性的影响关系,可作为大型船舶锚系设计的一个重要参考因素,值得在船舶行业推广。     

锚碇叉桩的受力分析

锚碇叉桩是拉锚板桩常用的锚碇结构。对非标准叉桩的结构受力进行分析,并对叉桩轴向力和桩顶切向力计算公式进行推导。通过实例分析比较桩顶间距对桩身内力的影响,以期为今后锚碇叉桩的设计提供参考。     

吸力锚的模型实验与土层冲刷有限元分析

选择不同尺寸吸力锚,在位移控制模式下进行多向吸力锚承载力模型试验,分析加载方向、长径比对其破坏模式以及极限承载力的影响。结果表明,随着吸力锚受荷角的增大,极限承载力在减小;当吸力锚的受荷角、贯入深度相同时,长径比越小,则极限承载力越大。利用ABAQUS创建吸力锚仿真模型。探究吸力锚周边土体冲刷程度对其承载力的影响。结果表明,随着土层冲刷深度的增加,吸力锚剩余承载力逐渐减小。     

锚地选址时的底质影响因素分析

针对锚地选址时的底质影响问题,对比分析国内外锚地底质研究成果,根据锚抓力试验结果分析不同底质条件对应不同船锚类型的锚抓力系数,论述船锚类型和锚地底质对于锚抓力的影响,最终将锚地底质条件按照不同锚型的锚抓力系数进行分类;分析研究底质对于卧底锚链摩擦力的影响并给出典型大型船舶在不同底质上的卧底锚链摩擦力,说明卧底锚链长度对船舶锚泊的影响。得出如下结论：锚地底质的适宜性跟使用锚地的船舶类型、等级、锚型等因素有关,应对使用锚地的船型进行分析论证,必要时应开展锚泊试验论证。     

深海重力锚在黏土中承载性能的模型试验

确定重力锚在黏土中的水平承载力对海洋平台重力锚锚固基础的设计具有重要意义.基于模型试验确定不同类型带有复杂剪力键的重力锚在不同黏土中的水平承载力,通过建立重力锚承载力的锚-土相互作用有限元模型,验证有限元方法的可行性.进而探究重力锚在黏土中拉动时土体的破坏形式,分析不同类型重力锚在黏土中的适应性.试验结果表明,在重力锚运动时土体的破坏形式主要有整体的滑动破坏和局部的剪切破坏,破坏的位置不局限于土体与锚接触的土层,在深度和宽度方向都有一定的延伸;土质内摩擦角对重力锚承载力影响较大,增大近1倍的内摩擦角可使重力锚的承载力增幅超过100％.     

压力分散型土锚的数值分析

本文主要通过建立有限元模型对压力分散型土锚的特性进行了研究。首先通过案例对土锚的剪应力、轴向应力、轴向位移及单个锚固体所受荷载-位移变化进行了分析,明确了土锚基本特性,然后将其和常规土锚进行性能比较,突出压力分散型土锚的优势。最后将压力分散型土锚在不同影响因素条件下,其变化趋势展开分析,得出主、次要影响因素。通过本文的数值分析,得出一些有意义的结论,可为其他类似项目提供借鉴。     

抛左锚与抛右锚的比较

船舶倒车时，受到推力，沉深横向力，排出流横向和和舵放的影响，在采用后退法抛单锚时，通过对抛左锚与抛右锚的比较，提出抛左锚比抛右锚容易，但为了增国锚设备使用使用应该两锚交替使用，或在修船时互换左，右锚链及前，后端链节，并运用良好船艺，保持锚链和船体的极小损失。     

船用钢板锚在细沙中的啮土性能分析

为研究船用钢板锚的啮土性能,以德尔泰锚为原型,设计一款缩尺比为1:5的锚模型,并在细沙中进行不同倾角下的锚模型拖曳试验。试验结果表明,锚倾角对锚抓力、啮土深度和拖曳距离等均有很大的影响。在倾角为35°的情况下,德尔泰锚在细沙中的抓力系数可达到13,初步显示德尔泰钢板锚具有良好的啮土性能。     

霍尔锚与斯贝克锚在黏土中的落锚深度模型试验

为更好地分析船舶应急抛锚贯入深度,结合实际河床的工程地质资料,开展模型试验研究。试验共进行22组,分别考虑霍尔锚、斯贝克锚在黏土中的贯入深度,并分析土体强度、抛锚速度、水平速度等影响因素。试验结果表明:锚的贯入深度随贯入速度的增加而增加、随土体强度的增大而减小;在相同贯入速度和土体强度条件下,霍尔锚的贯入深度大于斯贝克锚的贯入深度;抛锚初始水平速度会使锚在水平方向上移动一定的距离,但对锚的竖直贯入深度影响较小。根据试验结果拟合了可用于本工程条件下霍尔锚和斯贝克锚贯入深度与锚的总能量间的经验公式。通过对比,计算结果与试验结果吻合度较好。     

四渡河特大桥主缆锚固系统锚垫板优化设计

四渡河特大桥是沪蓉国道主干线湖北宜昌至恩施高速公路的关键控制性工程之一,也是目前国内在建的难度最大的山区悬索桥之一。通过对该桥锚碇预应力锚固系统锚垫板几种方案的有限元分析,总结出影响大吨位锚垫板传力锚固效果的主要因素及其影响趋势,最终确定最优的设计方案。     

地下洞室开挖过程中的岩锚吊车梁分析

采用隐式锚杆单元,结合三维非线性弹塑性有限元法,对地下厂房开挖过程中的岩锚吊车梁及围岩的应力、变形、稳定性进行了计算分析。通过对工程实例,论证了有限单元法能较好地反映岩锚吊车梁的受力特点,较全面地分析了地下厂房的开挖过程对岩锚吊车梁的影响,为岩锚吊车梁的在施工过程中的稳定校核提供了一定的参考依据。     

鱼雷锚上拔承载力的物质点法数值分析

鱼雷锚是一种依靠自身重力贯入的新型深水锚固系泊基础,鱼雷锚承载力研究对海上工程设计施工至关重要。为了研究鱼雷锚的上拔承载力,应用物质点法模拟鱼雷锚在正常固结黏土中上拔过程现场原位试验,结果证实了该物质点法数模在评估鱼雷锚在黏土中的抗拔承载力的可靠性,并得到鱼雷锚上拔过程中土体地基变形规律和上拔承载力影响因素。分析结果表明,锚上拔过程地基土体竖向位移以向上为主,锚尾部附近地基土体变形大于锚侧附近地基土体;锚上拔显著塑性变形区为以锚尖初始埋深下5～6倍锚径位置的地基埋深为顶点、以地基表面12倍锚径为底边的等腰三角形。文章为鱼雷锚上拔承载力研究提供一种新的数值算法,为实际工程承载力估算提供参考。     

船舶锚系三维放样设计与拉锚虚拟实验分析

以三维软件为平台建立船舶锚系的三维模型,将该模型转入到动力学分析环境,在动力学分析环境中对模型施加约束和力,进行动力学虚拟仿真实验,通过虚拟样机实验分析不同锚台对锚的运动及锚与锚唇贴合的影响.实验结果为锚系设计提供了参考依据.     

船舶艏锚收存常见问题分析及解决

通常木模拉锚试验采用木材模拟制作出锚唇(或锚穴)及其周围的船体结构,使用麻绳通过铁皮制作的锚链筒连接木锚,实现模拟拉锚试验。由于木模拉锚试验到实船拉锚试验过程中,存在很多影响因素。木模拉锚试验的成功并不意味着实船拉锚实验成功。往往在木模拉锚和实船锚的收存过程中我们会碰到各种各样的问题。本文结合多年经验,介绍锚收存常见问题及解决方法。