深水重力锚黏土质水平承载机理研究及数值模拟

论文运用有限元软件ABAQUS对重力锚在黏土中的水平承载力进行模拟计算,并通过模型试验对比验证了结果的可靠性.进而对重力锚的水平承载过程进行了计算模拟,研究了深水重力锚在黏土中作业的水平承载机理,确认了重力锚在黏土中呈渐进式破坏的基本形式.最后分析了粘聚力和内摩擦角等黏土典型参数对重力锚水平承载力的影响,总结了锚重和水...     

重力锚在“世越号”打捞中的应用

2017年3月22日,沉没1 077天的世越号在上海打捞局590天的紧张施工下缓缓浮出水面,一时举世瞩目。以侧卧的姿态从44米深水中整体打捞重达万吨的沉船被称为世界打捞史上的奇迹。由于世越号打捞现场海底泥质坚硬,普通的抓力锚很难提供上百吨的锚抓力,因此根据实际海底地质情况和理论计算,我们设计了钢筋混凝土重力锚,在实际施工过程中该重力锚提供了200吨以上的锚抓力,为世越号打捞的顺利推进提供了很好的助力。     

黏土地基上建设大型重力式码头的沉降控制

曹妃甸通用码头工程为曹妃甸地区首座沉箱重力式码头,码头的沉降控制还未有可供参考的数据,在黏土地基上建设10万吨级的大型重力式码头的重点在于对沉降的控制.针对曹妃甸港区的地质情况,从设计方面对基床、沉箱、回填料均采取了优化措施,从施工方面对施工质量严格控制,并严格按照监测结果指导施工,从而成功控制了码头沉降,实际监测结果也证实了措施的有效性.     

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.     

深海石油平台锚桩承载力的研究

目前深海石油平台广泛采用桩基锚固形式,深海锚桩与浅海桩基的受力形式存在较大差异。采用三维有限元软件模拟深海锚桩的受力情况,重点分析深海锚桩在受缆索斜向拉力作用时,不同加载角度和系泊点位对桩基水平承载力和竖向抗拔承载力的影响,可供深海石油平台设计研发参考。     

重力式锚碇基础的稳定性数值模拟研究

鉴于现行规范中重力式锚碇结构的稳定性计算未考虑基底前侧抗力,文章结合模型试验和有限元分析,通过强度折减法来获得重力式锚碇的三维稳定性安全系数,并结合苏锡常南部高速公路项目,开展了土体参数对重力式锚碇稳定性的影响分析,明确了各个土体参数的相对重要性.     

极限载荷下筒状重力锚结构强度数值模拟分析

本文根据实际工程要求设计一种满足特定指标的重力锚。依据重力锚二维设计图建立三维有限元模型,通过遴选重力锚工作过程中2种最具代表性的工况,使用有限元分析软件Abaqus对其进行结构强度分析。分析结果表明：针对吊装工况,重力锚吊耳与销钉接触部位应力最大;而在回收工况下,支撑筋板与应急解脱装置的接触部位应力最大。根据2种工况下的分析结果以及工程经验对重力锚各部件进行优化改进,最终得到既能满足特定工程需要又兼顾成本的重力锚设计方案。     

非均质饱和黏土中平板锚基础的抗拉力

平板锚是新近出现的一种系泊深海浮式结构的基础形式.它兼具定位准确、施工时间短、对环境破坏小及经济性好等优点,随着海上油气开采逐步转向深海,已经引起国外海洋工程界的广泛关注.对大型有限元软件ABAQuS进行二次开发.研究圆形平板锚在非均质饱和黏土海床地基中的抗拉力,均质黏土条件下所得极限抗拉力系数与现有成果一致.在此基础上进行大量变动参数分析,探讨海床地基不排水抗剪强度随深度线性增加对抗拉力的影响,得出一些规律性认识,以期为工程设计提供参考.     

深海采矿船月池对阻力性能影响的研究

深海采矿船为了减小作业时设备受波浪力的影响而设置了月池,然而月池会影响船舶的航行性能。论文应用RANS方程和VOF处理自由面的数值模拟方法,研究月池对深海采矿船阻力的影响。在拖曳水池中进行了有月池与无月池条件下的模型阻力试验,对数值计算方法进行了验证。然后基于数值方法开展了3种不同形状月池方案下阻力和航行姿态的研究,获得相应的阻力与兴波特性。研究表明,月池会导致采矿船静水阻力增大,模型阻力增加3%～7%,实船阻力增加6%～12%。     

软黏土上覆硬土层极限承载力室内模型试验研究*

对双层地基室内模型试验分析,研究了软黏土上覆硬土层厚度变化和水灰比变化对上覆硬土层软土地基的极限承载力的影响。水灰比的增加对增大其极限承载力效果显著,而厚度的增加对提高双层地基极限承载力效果不显著。对双层地基的极限承载力进行了分析,提出了极限承载力的修正公式,并把计算值与试验值做了对比分析。     

船闸闸室墙结构土层锚杆极限承载力试验

通过淮安三线船闸闸室墙结构中土层锚杆极限承载力的现场试验研究,依据作用荷载下的位移变化图形,分析土层锚杆的变形规律,提出了以锚固体刚性位移为控制条件或以锚固段周围土体整体稳定为控制条件确定的土层锚杆极限承载力。     

深海海洋平台混合模型试验技术

水池模型试验被公认为研究海洋平台性能最可信赖的方法。但深海平台的模型试验需要很大的水池，目前世界上还没有一个水池用常规的缩尺比能够进行进行该项试验。国际船模试验池会议对此极为关注，混合模型试验技术有可能是解决深海平台模型试验最有效的途径。文中科学家简要介绍了上海交通大学海洋工程国家重点实验室准备开展混合模型试验技术研究的初步计划。     

饱和软黏土地基中单桶形基础水平承载力研究

根据已有试验研究结果和理论分析经验,对处于饱和软黏土地基中承受水平荷载作用的单桶形基础空间受力状态,进行合理的抽象和简化,利用极限平衡法,推导适用于工程实践中估算其水平承载力的计算公式,并通过与试验结果的对比验证公式的可靠性。     

花岗岩残积土作重力式码头基础持力层的分析

介绍深圳港大铲湾港区集装箱码头一期工程重力式码头局部位置采用花岗岩残积土作为持力层的设计思路。     

提高重件码头高桩承台水平承载能力的分析

以某重件码头起重机承台为例,利用三角形重心的原理,分析桩基布置对高桩承台承受水平荷载能力的影响,对高桩码头、墩台设计有参考价值。     

试桩未达极限状态时桩的极限承载力预测

试桩未加载到破坏荷载时，根据已有试桩实测荷载沉降数据，用P－S曲线延伸法与双曲线法可预测出桩的极限荷载。尤其是P－S曲线延伸法适应性较好。只要结合桩的P－S曲线形态统一考虑，必要时进行综合判定，预测结果是可靠有效的。这对于经济合理安全使用桩基具有重要意义。     

大圆筒结构与粘土相互作用的模型试验研究

以沉入式大圆筒为研究对象,进行了大圆筒结构与粘性土相互作用的室内模型试验,初步搞清了大圆筒结构在粘性土中的工作机理、筒内、外土压力分布特性、大圆筒的抗倾性能、筒底地基反力分布及结构变位情况等。     

南海固定式平台极限承载能力分析

针对南海海域环境荷载下服役的固定式平台,以一固定式导管架平台为例,运用基于ANSYS软件的单元替换法分析计算该平台无缺陷情况下和有腐蚀、海生物附着、构件缺失等损伤情况下的极限承载能力,验证了计算正确性和可行性.