非对称开孔沉箱式防护设施撞击损伤试验研究

摘要

圆筒式沉箱设施作为水下生产系统的新型防护结构,其在落锚撞击作用下的损伤问题,是工程领域和学术领域长期关注的焦点与难点。通过模型试验方法,对特殊的非对称开孔沉箱式防护设施撞击损伤特性进行研究,选用渤海通航区某水下生产系统沉箱式防护设施和该设施所在海域落锚作为原型,通过量纲分析,以撞击速度为主要相似性参数,确定了1∶11的模型试验相似比,对沉箱式结构和落锚进行缩比尺模型试验。重点关注落锚速度、落锚质量和撞击位置对非对称开孔沉箱式防护结构的损伤影响规律。研究结果表明:开孔附近区域,撞击能量主要以挠曲变形形式耗散,也通过振动形式耗散,撞击产生的损伤以挠曲变形为主,损伤程度较为严重;距开孔区域较远位置,撞击能量主要以振动形式耗散,撞击产生损伤以凹陷变形为主,损伤程度较小。