收藏本站
《河北科技大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

动力贯入圆板锚安装的实验及数值模拟

王兰  
【摘要】:通过安全可靠的锚泊系统将浮式平台系泊在海底是深海油气资源开发的关键。动力贯入圆板锚是近几年出现的一种新型深海锚固基础,其安装过程及承载力都有待深入研究。本文在国家自然科学基金项目(Nos.51574139,Nos.51274079)和河北省自然科学基金项目(Nos.E2015208089)的资助下,采用实验、数值模拟和理论分析的方法,研究了动力贯入圆板锚的安装过程。首先,自制了动力贯入圆板锚的贯入实验装置,利用该装置在普通粘土、高岭土中开展了45组室内贯入实验。基于能量守恒定理,提出了动力贯入圆板锚贯入深度的计算公式。然后,在ABAQUS下建立了锚与土相互作用的三维有限元模型,计算了法向力、切向力和弯矩组合荷载作用下板锚的极限承载力,拟合了动力贯入圆板锚极限承载力包络面。第三,利于宏单元法模拟了圆板锚旋转上拔过程,分析了偏心系数和泥面角对动力贯入圆板锚旋转上拔的影响。研究结果表明:(1)到达泥面表面的冲击速度越大,动力贯入圆板锚的贯入深度也越大。(2)土体强度越大,动力贯入圆板锚贯入深度越小。(3)利用本文贯入深度计算公式,能较好地预测圆板锚贯入深度。(4)饱和粘土中动力贯入圆板锚法向、切向及弯矩极限承载力系数分别为:12.54,6.83和1.47,V~H~M空间极限承载力包络面参数为:q=4.21,n=2.23,m=6.05,p=1.18,动力贯入圆板锚极限承载力包络面与吸力贯入式板锚明显不同。(5)随着偏心系数增加,动力贯入圆板锚旋转上拔中的埋深损失减小,运动稳定时的旋转角增大,锚眼拉力系数增大。(6)随着泥面角增加,动力贯入圆板锚的埋深损失增大,运动稳定时的旋转角增大,锚眼拉力系数减小。
【学位授予单位】:河北科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TE95

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 周工白;贯入试验器中筒部分加工工艺[J];探矿工程;1983年04期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 李艳洁;刘翼晨;林剑辉;徐泳;;三维离散元法模拟圆锥指数仪贯入沙土过程[A];颗粒材料计算力学研究进展[C];2012年
2 李艳洁;刘翼晨;林剑辉;徐泳;;用三维离散元法模拟圆锥指数仪贯入沙土过程[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王兰;动力贯入圆板锚安装的实验及数值模拟[D];河北科技大学;2018年
2 王迎松;锚泊贯入量的研究[D];大连海事大学;2015年
3 吕阳;吸力筒贯入有限元模拟及内壁摩擦的理论研究[D];大连理工大学;2015年
4 刘杰;冲击式月壤剖面贯入器潜入负载特性研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
5 耿功巧;孔压静力触探贯入机理及其桩基工程应用研究[D];东南大学;2016年
6 肖明凯;基于强度的沥青混合料配合比设计研究[D];长沙理工大学;2015年
7 徐传喜;冲击式贯入器研制及其潜入性能研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
8 郭周扬;泡沫填充混凝土的贯入力学行为研究[D];华南理工大学;2015年
9 王亚辉;液压锤打桩能量传递分析与贯入效率优化研究[D];中南大学;2013年
10 卫才皇;CPTU贯入机理的研究[D];济南大学;2017年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026