【摘 要】
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陆地油气资源的逐渐枯竭,海洋油气资源尤其是深海油气资源的开发更加重要。作为深海油气资源开发的主力军,深水浮式平台开始遍及全球各个深海区域,其锚泊系统及其锚泊基础成
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陆地油气资源的逐渐枯竭,海洋油气资源尤其是深海油气资源的开发更加重要。作为深海油气资源开发的主力军,深水浮式平台开始遍及全球各个深海区域,其锚泊系统及其锚泊基础成为深海技术的一个瓶颈。锚泊系统以及锚泊基础的选择,随着深海采油的趋势逐渐明朗化,绷紧索锚泊系统及法向承力锚成为深海浮式结构的重要选择。
本论文对法向承力锚在深海环境下极限承载力进行分析,并结合有限元软件ABAQUS进行建模计算和对比。在深入调研的基础上获知法向承力锚的工作环境、受力特点等。依据所建立的锚体与深海土体的有限元模型,主要考虑法向承力锚与水平方向夹角、锚板尺寸、锚板与土体的摩擦系数、锚板的厚度、锚板的埋置深度等五个方面的参数对极限承载力的影响。针对深水饱和土体,有限元模型采用摩尔一库伦屈服准则,建立了土的理想弹塑性模型,并且采用施加位移荷载的方法来计算法向承力锚的极限承载力。
本论文对法向承力锚与饱和土体的相互作用研究,主要是通过有限元数值模型中锚体与土体的相互作用的云图的变化过程来体现。本论文从三维数值模型正视图的平面云图的变化过程,及三维剖面的立体云图的变化过程,得到锚体与土体的相互作用的规律。通过ABAQUS软件特有的剖面工具,求得法向承力锚与土体相互作用过程中锚体的影响范围。
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