浅埋OMNi-MaxTM动力锚在正常固结黏土中的旋转调节过程及其极限承载力

摘要

随着人们对油气能源的需求不断增大，深海油气开发受到越来越多的关注。有效的锚固系统将采矿设备及漂浮的平台与海床相连接，有着越来越大的需求，有着至关重要的作用。OMNI-MaxTM动力锚是一种近几年得到越来也多关注的重力安装锚。锚板自由下落穿过水体，通过其自重及自由落体得到的能量贯入土体中。按照设计，锚板在荷载作用下进行旋转调节然后将会下潜。锚板在海床中的贯入位置很重要，由于锚板的工作性能与锚板的埋深、倾角以及周围土体的性质是相关的。对OMNI-MaxTM动力锚的旋转调节过程的研究还不够，尤其是锚板在土体中的运动轨迹。为了OMNI-MaxTM动力锚在海洋工程中的进一步应用，其运动轨迹及承载力是研究的主要问题。本文基于塑性分析方法对正常固结黏土中的动力锚的旋转调节过程中极限埋深，承载力以及运动轨迹的变化进行研究，并对锚眼处的上拔倾角、土体强度梯度、锚眼偏移角以及锚链与土的相互作用进行参数化分析，结果表明对于浅埋锚板这些参数尤其是荷载倾角和锚眼偏移量对锚板的运动轨迹和抗拔承载力都有着显著的影响。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 动力贯入锚简介

1．3 研究现状

1．3．1 锚板承载力问题研究现状

1．3．2 关于OMNI-MaxTM动力锚旋转调节研究现状

1．4 本文主要研究内容

2 OMNI-MaxTM动力锚塑性分析模型

2．1 引言

2．2 塑性分析基本概念

2．3 塑性屈服包络面

2．3．1 方法论

2．3．2 小变形有限元模型及参数

2．3．3 屈服包络面

2．4 塑性分析计算流程

3 OMNI-MaXTM动力锚在黏土中旋转调节的数值分析结果讨论

3．1 对塑性分析中收敛的讨论

3．2 参数敏感性分析

3．2．1 泥线处上拔角度β0

3．2．2 土体强度梯度K

3．2．3 锚眼偏移角θ

3．2．3 锚链摩擦系数μ

3．2．4 锚链的承载力参数En*d*N

4 结论和展望

4．1 结论

4．2 展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢