SPAR平台锚固基础的有限元分析

SPAR平台是目前应用较为广泛的深海石油平台形式之一,其基础形式主要有吸力锚和桩基。运用有限元分析软件Plaxis 3D Foundation,采用了Mohr-Coulomb弹塑性本构模型,选取具有代表性的吸力锚和桩基进行三维有限元分析,得到了吸力锚和桩基的极限承载力,讨论了二者承载力特性的区别及各自的适用条件。     

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。     

吸力锚施工对地基土性状影响的机制及试验研究

文章主要分析了吸力锚施工对地基土体性状的影响。结合渗流理论和桩土相互作用理论，提出了能比较准确反映吸力锚内外土体性状变化的物理模型，并通过模型试验进行了验证。     

一种组合式吸力锚的建造安装方案

介绍一种适用于海洋石油开发设施的新型组合式吸力锚的结构形式,主要性能以及建造、海上拖航和安装方案,说明该类型组合式吸力锚具有良好的承载力性能和拖航稳性,同时其建造和海上安装简易。     

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％.     

分散压缩型锚索在船闸工程中的运用

主要介绍京杭运河淮安市淮安三线船闸土锚施工和试验情况。在软弱土层和复杂土质情况下,利用分散压缩型锚索的结构特点,通过土锚试验、完善设计、改进施工工艺等综合措施,保证达到设计承载力,对以后土锚的应用与发展起很大的作用。     

饱和软黏土中吸力锚的承载能力数值分析*

利用大型通用有限元软件ABAQUS,基于总应力分析法,建立了饱和软黏土中吸力锚的三维有限元数值模型,通过与物理模型试验对比,验证了数值模型的正确性.计算分析了吸力锚的水平承载力特性及其破坏模式、最优系缆深度上的倾斜承载力包络图.通过对有限元结果进行拟合分析,提出了吸力锚承载能力的简化计算公式,公式中考虑了长径比、加载角度和土体不排水抗剪强度的影响.     

用于FPSO系泊系统的吸力锚疲劳分析研究

以某系泊系统吸力锚的设计为基础,运用ANSYS有限元软件和编制的表格对吸力锚系泊点处的疲劳进行计算分析。通过对局部结构进行调整试算,得出较为优化的加强方案。     

筒型基础和吸力锚筒水上沉桩装置

本文介绍了两种水上沉桩的新装置。一种是吸力锚筒静载沉桩装置，该装置利用插入到海底泥土中的吸力锚筒提供沉桩力，通过桩帽和连接吸力锚筒的铜缆具将静压力施加于桩顶，该装置不存在噪声污染和对周围建筑物的振动破坏。另一种是筒型基础水上打桩平台，该装置由筒型基础和框架式上部平台组成，筒型基础可插入地基土中提供水平抗力，又可提供气浮力使打桩平台在水上漂浮，在上部平台上安装有可以在水平面上移动和可以调整角度的桩锤导向架和打桩锤，该装置抗风浪和水流能力强，定位和移位方便快捷。这两种水上沉桩装置具有打桩船不具备的一些优点，有一定的开发和推广应用价值。     

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。     

绞吸船在软土地质下横移锚抓地力计算方法

大型绞吸船采用三角宽鳍锚作为横移挖掘的定位锚,针对横移锚在软土地质条件下锚抓力受限的问题,采用土体的极限平衡原理进行横移锚受力分析,建立三角宽鳍横移锚抓地力计算方法。经计算分析,在软土地质条件下,影响横移锚抓地力的主要因素为锚冠入土深度、土楔破坏角和锚杆角度。结果表明,锚冠入土越深,锚抓地力越大;锚杆与水平面夹角越小,锚抓地力越大;随土楔破坏角逐步增加,锚抓地力呈先减小、后变大的趋势;土楔破坏角在20°~25°时,横移锚抓地力最小,锚抓力系数为14左右。     

基于Matlab/VB编程的抛锚杆受力分析和参数优化

针对绞吸式挖泥船抛锚杆系统的工作特点,对其进行了受力分析,根据强度和稳定性要求,建立数学模型,将抛锚杆参数优化问题抽象为目标函数求极值的非线性规划问题.利用ActiveX技术进行Matlab/VB混合编程,从而将Matlab强大的数学计算功能与VB在图形化用户界面开发方面的优势有效地结合起来,创建了抛锚杆受力分析和参数优化设计系统.该系统为抛锚杆设计参数的合理选取和受力分析提供依据,较好地解决了传统设计中计算复杂、工作量大的问题,有效地提高了设计效率,具有一定的应用价值.     

湘潭莲城大桥斜拉索拱上锚固技术

介绍了采用钢锚箱将部分斜拉索锚固在钢管混凝土拱上，并利用Solidworks参数化设计软件进行索拱锚固设计的新型技术。以湘潭市莲城大桥斜拉索拱上锚固区设计为例，通过计算分析及模型试验研究表明该锚固技术安全可靠。     

锚绞机齿轮啮合性能有限元分析

为了研究锚绞机传动齿轮的啮合性能,利用非线性有限元法对轮齿沿齿宽和齿高方向的载荷分配规律、轮齿在啮合过程中综合啮合刚度变化规律进行了分析.结果表明:轮齿沿齿宽和齿高方向的载荷分布是不均匀的,啮合刚度呈现周期性变化.同时说明有限元法可以准确的分析齿轮的啮合规律,为提高锚绞机齿轮的承载能力、寿命、动态性能提供了可靠的设计依据.     

电动锚绞机变频器的设计与实现

随着永磁同步电机技术的成熟,电动锚绞机升级换代已成必然趋势。针对PMSM锚绞机,首先主要采用工程设计方法,并结合实船应用,对其变频器进行了总体设计。然后分别对主回路、软硬件控制、散热、结构、电磁兼容等方面进行了详细设计。总结表明本文具有一定的工程实践指导作用。     

船用锚链发展及标准化现状

主要航海和造船国家均有自己的锚链标准/规范。虽然各标准在主要概念和使用上基本相同,但在具体的定义、选材、尺寸公差和设计方面仍有差异,给设计单位、船厂和锚链配套企业的材料选用和生产锚链带来了诸多困扰。此外,在长期使用过程中,也发现了这些标准中的一些与实际情况或使用不匹配的问题,亟待梳理与升级。文章主要从材料等级、设计尺寸和制造公差3个方面分析了各个国家现行标准和船级社规范对船用锚链的异同点,为船用锚链标准的统一和进一步标准化提供了依据。     

对“海洋石油720”物探船锚系布置的改进

通过对SKIPSTEKNISK公司的锚系设计方案进行研究分析,发现其所设计的锚系存在诸多弊端,在此基础上对该锚系方案进行改进设计。改进设计的锚机布置使系泊设备的布置更为合理,系泊作业更方便快捷。     

裙式吸力基础水平承载力影响因素的数值分析

近年来,吸力基础已在各种悬浮结构、海洋平台锚固装置和离岸风电场工程中得到成功应用.重点研究离岸风电场新型裙式吸力基础的水平承载力,分析设置接触面对结构水平位移的影响、裙式基础的尺寸比变化等因素对水平承载力的影响.数值分析结果表明,通过增加裙式基础的高度能有效提高基础的水平承载力.