海洋平台打桩分析研究及辅助信息数据库系统的开发

摘要

海洋桩基平台打桩问题是一个涉及到多个学科领域的综合、复杂的研究课题。近年来，海上油气的开发不断向深海发展，海上平台的桩基出现大直径、超长、深贯入等现象。而且，在平台打桩工程建设中出现了诸如拒锤、溜桩等等的实际问题。所以对这类桩的可打入性进行高精度的、更切合实际的预测分析不仅是动力打桩研究领域的前沿课题之一，而且是对实际工程建设有着重要意义的科学研究。
　　 本文一方面从软件程序(TNOWAVE)对海洋桩基平台打桩过程的模拟入手。通过具体的实例分析指出，对于具体的工程，如果有已建平台打桩相关资料作为辅助参考，软件程序对打桩过程的模拟预测会得到更为精确、更切合实际的分析结果。另一方面，针对海洋桩基平台打桩工程，着力于把已建海洋平台的打桩相关资料服务于具体的打桩预测分析中。将地理信息系统(GIS)计算机技术与数据库开发相结合，开发出海洋平台打桩相关信息数据库系统。
　　 本文对以下几个方面进行了较为深入的探讨和研究。
　　 1.在介绍TNOWAVE软件模拟预测打桩的原理和操作的基础上，通过具体分析某平台的打桩过程，并按照“反分析”的思路调整桩-土作用模型的计算参数，得到了更精确的打桩过程预测分析结果。指出软件程序桩-土作用模型中土质参数的选取和土塞效应的影响，对软件程序进行打桩分析模拟的结果都有重要影响。没有相应打桩经验作为参考，单纯依靠软件程序所给出的推荐值模拟的打桩分析有可能会出现与实际不相符的结果。
　　 2.为了得到更精确地打桩模拟预测分析结果，建立一个专门服务于海洋打桩模拟分析的经验数据库系统是本文研究的另一大主题。对于建立数据库系统，首要的就是确立数据库系统的总体设计以及探讨其理论基础。通过对数据库系统理论基础的研究，选择了相应的GIS二次开发平台，确立了空间数据库和属性数据库的构建方式，选择了二次开发语言。
　　 3.提出了基于ArcGIS Engine的海洋平台打桩相关信息数据库系统的解决方案，并采用组件式GIS技术(ArcGIS Engine)、空间数据引擎技术(ArcSDE)和Visual C＃编程语言，开发出了具有强大地理信息显示和地理信息查询功能的海洋平台打桩相关信息数据库系统，为实现更精确的软件程序打桩分析预测，提供了高效的已建海洋平台打桩信息的查询系统。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1课题背景

1.2海洋平台桩基础可打入性研究的现状

1.3地理信息系统(GIS)

1.4地理信息系统(GIS)的开发

1.5本文研究的内容

第二章 TNOWAVE软件基础

2.1应立波反射法控制方程

2.1.1边界条件

2.1.2桩截面的变化

2.2 TNOWAVE程序的数值模拟

2.2.1不考虑桩——土相互作用

2.2.2考虑桩——土相互作用

2.2.3 TNOWAVE程序流程图

2.3土体模型的输入数据

2.3.1疲劳因子β

2.3.2土体的屈服因子

2.3.3土体的最大弹性形变Q

2.3.4阻尼系数J

2.3.5内摩阻面积比ξ

2.4小结

第三章 TNOWAVE反分析实例

3.1工程简介

3.1.1桩的构造

3.1.2土层地质资料

3.2 TNOWAVE模型计算参数的选取

3.3计算结果及分析

3.3.1计算结果

3.3.2计算结果的对比分析

3.4小结

第四章 数据库系统的开发理论基础及具体设计

4.1海洋平台打桩相关信息数据库系统开发的意义及总体目标

4.1.1数据库系统开发的意义

4.1.2数据库系统开发的总体目标

4.2地理信息系统(GIS)

4.2.1 GIS的特征

4.2.2常用GIS软件

4.3 ArcGIS的二次开发

4.3.1 ArcGIS

4.3.2 ArcGIS的开发方式

4.3.3 ArcGIS Engine的组成

4.3.4 ArcGIS Engine开发包

4.4空间数据库技术

4.4.1空间数据管理模型

4.4.2 ArcSDE空间数据引擎

4.5 Microsoft.NET

4.5.1 .NET

4.5.2 .NET Framework

4.5.3 .NET语言

4.6数据库系统开发的总体规划和开发步骤

4.6.1技术路线

4.6.2系统的建立过程

4.6.3主要部分的开发步骤及示例

4.7具体设计

4.7.1数据库系统的功能设计

4.7.2界面设计

4.7.3空间数据库的建立

4.7.4属性数据库的建立

4.7.5空间数据库和属性数据库的连接

4.8小结

第五章 海洋平台打桩相关信息数据库系统实例

5.1数据库系统运行主界面

5.1.1地图的嵌入

5.1.2属性数据的连接

5.1.3工具条

5.2查询功能

5.2.1桩的位置信息以及工程概述的查询功能

5.2.2桩的设计信息的查询功能

5.2.3地址信息的查询功能

5.2.4测量两个平台之间距离的功能

5.3表格和图形的输出功能

5.3.1表格输出的各种信息

5.3.2打桩记录的图形输出

5.4小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致 谢