冰激振动下海洋平台地基土的动力液化研究

通过动力荷载分析,确定海冰荷载可以引起平台筒边土体液化,并阐述了判别土体液化的方法.利用冰激振动软件以及有限元软件对结构进行动力学分析,得到各筒边土体的最大剪应力.通过室内三轴实验和现场观测结果确定土体物理力学参数,利用判定公式计算得到土体抗液化极限应力.将两者进行对比,可判断筒边土体是否可能发生液化.以渤海某油田筒型基础平台为例,对平台基础土液化安全性进行了判别,证明该方法具有较强的创新性和可行性,对于这一类浅基础平台的地基土液化分析有一定的实践指导作用.     

气浮筒型基础结构垂荡水动力系数研究

筒型基础作为一种新型的基础形式已经广泛的应用于海洋资源的开发。在筒型基础作为边际油田开发的基础形式的背景下,基于"大尺度筒型基础的浮运拖航"关键技术,本文对筒型基础在海洋环境荷载作用下的运动响应进行了相应的研究和分析。通过引入考虑气垫影响的无因次参数α处理筒内气水界面的非线性边界条件,基于三维势流理论、采用半解析法的特征函数展开并匹配渐进法,得到气浮筒型基础结构的垂荡下辐射运动的基本规律。还以CBF-3-150海上风电复合筒型基础为例,应用上述理论,运用MATLAB编程平台编制计算程序,求解得出该结构的垂荡水动力系数。     

筒型基础安装过程中筒内土塞生成的可视化模拟计算

筒型基础安装过程中，筒内的负压作用会导致土塞现象的出现。以试验模型为基础建立可变形离散元计算模型，通过VC＋＋编制的程序SPSAⅡ对筒型基础负压沉贯中土塞的生成过程进行可视化模拟计算。考虑渗流力、筒壁内外摩擦阻力和筒内负压吸力作为土塞产生的主要外荷载，分别模拟渤海地区3种典型土（黏土、粉土和砂土）的情况。其中，粉土情况下。程序的收敛速度最快，黏土情况下，土塞的计算高度最接近试验测量值，数值计算结果表明该计算方法作为筒型基础施工前筒内土塞高度的预测方法是可行的。     

桶形基础平台海上沉放安装

桶形基础平台是世界上一种最新型的海洋平台，可广泛应用于海上油气田开发。为满足我国际油气田开发中卫星平台的结构和功能要求，桶形基础平台采用新的压载沉放方法安装，具有更高的效率和经济性。沉放过程中桶形基础平台受到水流和波浪的作用，结合模型试验对平台运动进行数值模拟分析，以了解在整个沉放过程中相应参数的变化趋势。根据桶形基础平台的特征，制定联台沉放方案，并通过压载实现平台的沉放控制。     

筒型基础负压沉贯后筒内水膜形成及筒内灌浆效果的试验设计

筒型基础负压沉贯就位后,筒内表面土的沉降会使土层上部产生一层水膜。严重的水膜现象会影响到筒基平台的正常使用,为此专门设计本项试验来模拟筒内水膜形成的机理,并且提出了向筒内灌浆的方法解决水膜问题的方案。该试验通过配土、设计模型筒基、负压沉贯和筒内灌浆等操作过程,设置土槽、安装孔压传感器等实验手段,从土体破坏的角度,寻求负压沉贯过程中沉贯负压、沉贯阻力及孔隙水压力等因素对水膜形成的影响,试图探询水膜形成的规律,并且通过不同泥浆的灌浆试验来寻找有效解决水膜现象的方法。     

考虑冲刷影响的筒型基础竖向极限承载力研究

大直径宽浅式筒型基础,阻水宽度大,在位工作期间受波浪海流作用,其周围土体易被冲刷。为研究单侧地基土体受冲刷后筒型基础的竖向极限承载力变化,通过引进冲刷率的概念,采用有限元方法研究了不同冲刷率下筒型基础的竖向极限承载力;并基于Meyerhof理论建立了计算不同冲刷率下筒型基础竖向极限承载力的极限平衡方法。研究结果表明,随着冲刷率增大,筒型基础的极限承载力出现不同程度的下降,当冲刷率为0.8时,即筒型基础单侧土体冲刷深度达6.4 m时,筒型基础的竖向极限承载力折减率为3.28%。建立的极限平衡算法可准确计算冲刷条件下筒型基础的竖向极限承载力。     

筒型基础竖向极限承载力分析

结合最新研究成果,编制了筒型基础竖向极限承载力计算程序,可根据土壤参数和承载能力要求确定筒型基础的主要尺寸;同时使用ABAQUS和ANSYS软件建立筒型基础有限元模型,采用非线性接触方法模拟筒-土的边界,计算筒型基础的竖向极限承载力,两种软件的计算结果和编制程序的计算结果基本相同;最后对影响筒型基础竖向极限承载力的土壤...     

海上风电倒Y形导管架筒型基础受力特性研究

以一6.7 MW风机为研究对象，提出了一种适用于30~50 m水深的海上风电倒Y形导管架筒型基础结构型式，采用三维精细有限元模型对结构的受力特性展开研究，包括结构的自振特性以及在随机风浪流荷载作用下的动力响应。研究结果表明，倒Y形导管架筒型基础采用“三腿变六腿”导管架的结构型式，能够更加有效的将上部荷载传递至下部筒型基础，具有较好的受力特性和传力体系；整机结构的前两阶自振频率均在风机允许运行的频率范围内；在50年一遇极端随机风浪流荷载作用下，整机结构的位移响应和应力响应，均可满足结构安全使用要求。     

桶形基础平台负压沉贯遥测遥控技术方案设计

桶形基础平台海上安装就位在施工方法与传统的桩基平台截然不同,本文介绍了一种桶形基础平台负夺沉贯施工的遥测遥控系统方案,对现场施工机具的设计参考作用。     

筒型基础有限元分析的土体边界选取研究

利用通用的有限元程序ANSYS软件,以歧口17—2筒型基础平台为对象,采用三维八结点的块体等参元,在相同荷载和约束条件下,选取不同的土体边界,就筒型基础筒边土体的附加应力扩散行为进行了三维有限元分析。分析结果表明,筒边土体的附加应力扩散规律具有方向性;在确定土体边界尺寸时,应在水平方向取土体边界尺寸为5．0倍简体直径,在竖直方向取土体边界尺寸为2．0倍筒高,此时就可以忽略土体的边界效应,进而在有限元计算精度和求解时间之间找到一个合理的平衡点。     

滩海桶形基础平台整体模态计算

桶形基础平台是一种新型的海洋结构,由于其基础形式的特殊性目前还没有可行的结构计算方法。文章利用MARC程序作为平台,建立了滩海桶形基础平台整体模态计算的有限元离散模型,并对我国第一座桶形基础平台进行了前20阶模态分析,得到了一些很有用的结论。     

桶形基础平台安装就位智能化测控装置

近年来,国内外海上平台开始采用桶形基础（几米浅基础）代替一直沿用的桩基础（几十米深基础）,其安装就位采用与打桩施工完全不同的负压沉贯的施工方法。介绍了一种用于桶形基础平台在负压沉贯施工中的智能化测控装置。该装置成功地用于我国首座桶形基础平台（胜利油田ＣＢ２０Ｂ平台）的安装就位施工,取得了预期的效果。为我国今后桶形基础平台负压沉贯施工中的智能化测控提供有益的借鉴。     

海上平台桶形基础模型负压沉贯试验数据处理与分析

海上平台桶形基础是一种新型海洋石油开发技术,其特点是利用负压将桶形基础贯入海底。本文介绍了单模型和四桶模型平台负压沉贯试验数据处理方法,对负压作用下桶形基础的沉贯过程进行了分析,探索出桶形基础平台机理现场条件下的沉贯方法。     

桩-筒组合基础在单层黏土中水平承载性能分析

桩-筒组合基础是将单桩基础与筒型基础组合的一种新型海上风电基础形式,其受力模式不同于传统桩基基础,优点是可通过合理减小桩长、桩壁厚等途径提高承载性能。基于极限地基反力法,提出单层黏土中桩-筒组合基础受力模式及水平承载力的计算方法。利用力加载和位移加载两种控制方法进行数值分析,研究水平承载性能的影响因素。结果表明,在一定范围内,桩-筒组合基础水平承载性能随桩入土深度、桩壁厚、筒外径的增大而提高。基于实际工程,对等用钢量的单桩基础与组合基础进行比较计算,结果表明,桩-筒组合基础可有效降低基础倾斜度和位移,提高承载性能。     

海上桶基平台桶形基础渗流场的模型试验研究

海上桶形基础平台是一种新型平台，为研究其负压沉贯机理，了解沉贯过程中渗流场的基本特点，我们在室内进行了桶形基础渗流场模型试验。得到了渗流场的变化规律，验证了理论分析的结果，并得到一些有益的结论。     

正压冲固平台结构分析中基础边界条件的影响

正压冲固平台是一种采用短桩加固基础的新型海洋采油平台,对于这种新型的平台结构,在结构分析和构件强度校核中必须考虑其有限元模型的基础边界条件处理问题。本文提出了正压冲固平台有限元计算模型中基础边界条件的一种简化方法,将两个水平方向的扭转自由度简化为扭转弹簧边界元,其余自由度简化为固定约束。通过计算分析得到了不同的边界约束刚度系数的取值对平台总体位移和强度校核应力的影响及变化趋势。结论是,平台结构对约束刚度系数K的反应在10^4～10^4之间时比较明显,对K的敏感度最为强烈：在此范围之外,平台反应分别接近于简支约束情况和刚性约束情况。尤其对于接近约束边界的单元,其应力变化最敏感。     

Spar平台吸力式基础极限承载特性数值分析

以国外某深海Spar平台工程为背景,针对其所采用的细长型吸力式基础的抗拔承载特性进行三维有限元数值分析.分析中充分考虑土体强度、加载位置和加载角度对吸力式基础极限抗拔承载力的影响,本构模型中钢筒基础采用弹塑性模型.分析结果表明,吸力式基础的极限抗拨承载力随着土体强度的增大而增大,倾斜加载时在基础插入土体部分中点左右加载可取得最大的极限承载力,极限抗拔承载力还随着加载角度的增大而增大.吸力式基础存在倾斜加载时桶基础与桶内外土体的共同塑性屈服破坏和垂直加载时桶外土体的局部剪切破坏等两种不同的破坏模式.     

桶形基础海上中间试验研究

论述了桶形基础负压沉贯在海上试验的方案,方法和过程,以及各种试验数据的取得方法,对桶型基础平台的现场施工具有指导意义。     

U型半潜式起重铺管平台水动力分析

采用理论分析和模型试验相结合的方法,对一U型半潜式起重铺管平台进行了运动性能与气隙分析,为该平台的主尺度确定和作业能力评估提供了参考依据。同时,对半潜式起重铺管平台水动力分析的方法和流程进行了归纳与总结。     

桶形基础平台沉浮过程的建模与控制

为了实现桶形基础平台的平稳下沉和上浮,首先将平台沉浮过程的运动分解为纵向运动和横向运动,并建立了二者的数学模型。在此基础上,给出了桶形基础平台平稳沉浮的控制策略和算法,通过模型试验验证了这一控制方法的可行性。