非线性海床土对钢悬链式立管触地点动力响应的影响分析

摘要

基于钢悬链式立管(SCR)动力分析程序CABLE3D,采用大挠度柔性梁理论建立SCR的运动方程,将线性海床模型扩展为考虑管土非线性相互作用的非线性海床模型,并考虑海床土吸力的影响,采用非线性有限元方法对控制方程进行离散,时域内积分采用Newmark-β法,开发出新的管土相互作用分析程序.SCR在触地点区域与海床土相互作用非常复杂,对立管动力响应和疲劳寿命有较大影响,本文通过算例分析上部浮体垂荡运动幅值、海床土剪切强度、海床土剪切强度梯度对SCR触地点区域动力响应和疲劳损伤的影响.分析结果表明:SCR触地点区域动力响应和疲劳损伤对上部浮体垂荡运动幅值和海床土剪切强度的变化较为敏感,海床土剪切强度梯度的变化对SCR触地点区域动力响应和疲劳损伤影响不大.