浅海桶形基础平台抗拔力与抗倾稳定分析

平台在海上受风、浪、流、冰等水平载荷作用产生倾斜，而土壤粘接力、摩擦力和土抗力是平台的抗拔和抗倾力，桶基平台应满足抗拔、抗倾稳定的要求，以保证平台的整体稳定性。讨论了桶基平台受水平力作用时，桶形基础的破坏模式及其计算方法，阐述了抗倾稳定计算方法。     

浅海桶形基础平台水平承载力与抗滑稳定分析

平台在海上受风、浪、流、冰等水平载荷作用产生滑移,而土壤粘结力、摩擦力和土抗力是平台的抗滑力,桶基平台应满足抗滑稳定的要求,以保证平台的整体稳定性。介绍了浅海桶形基础平台受水平力作用时桶形基础的破坏模式及其计算方法,并阐述了抗滑稳定计算方法。     

浅海桶形基础平台水平承载力与抗滑稳定分析

平台在海上受风、浪、流、冰等水平载荷作用产生滑移,而土壤粘结力、摩擦力和土抗力是平台的抗滑力,桶基平台应满足抗滑稳定的要求,以保证平台的整体稳定性.介绍了浅海桶形基础平台受水平力作用时桶形基础的破坏模式及其计算方法,并阐述了抗滑稳定计算方法.     

海上风机斜壁桶形基础承载特性研究

基于验证的三维有限元方法,考察了斜壁桶形基础的承载特性,得到了变形网格、位移增量分布、位移等值面分布等结果,探讨了斜壁倾角与各极限承载力之间的定量关系。计算表明,桶形基础发生竖向位移时,主要是桶体内部和桶基正下方的土体发生沉降,而桶侧的土体基本不发生沉降。桶形基础受到水平荷载发生转动时,转动中心轴大致位于桶基底面内,桶基水平承载力主要由桶内土体和桶基外侧中上部受压侧土体产生的抵抗反力构成。桶基因受到较大竖直向上荷载而失效时,桶内土体和桶基外侧靠近海床面附近土体产生了较大的向上位移。桶壁倾角β每增加1°,竖向抗压极限承载力、竖向抗拔极限承载力、水平极限承载力分别提高12%、17.4%及3.8%。     

法向承力锚极限抗拔力特性

法向承力锚是一种新型的适用于深海工程的系泊基础,其极限抗拔力是锚在工程应用中的关键指标。尝试用两种不同的方法评估法向承力锚的极限抗拔力,其一是基于塑性上限分析理论;其二是运用非线性有限元数值方法。与已有的经验公式相比,所建立的计算模型不仅可考虑海床土性质,还能反映锚板定位(嵌入深度及角度)以及系缆力角度对锚极限抗拔力的影响。在与已有评估方法进行比较的基础上,还特别对锚板的嵌入深度、角度以及系缆力角度变化对极限抗拔力的影响规律进行了分析,对三种方法的适用性进行了评述。     

海上桶基平台基础边界条件的简化方法与结构优化

海上桶型基础平台采用桶型基础这一新型的基础型式,桶基平台在结构强度校核计算和结构优化中必须考虑其有限元分析模型的基础边界条件简化问题。本文提出了桶基平台有限元分析模型中的基础边界条件简化方法,将桶型基础边界简化为位移弹簧边界元,给出了弹簧刚度的计算方法。通过模型试验与本文提出方法的计算结果的比较,证明本文提出的方法是正确的。同时,将本文提出的方法应用于桶基火炬平台的结构优化,表明该方法是实际可行的并且对于桶基平台的结构强度校核计算与结构优化有重要意义。对于桶基火炬平台的结构优化采用了适合离散变量优化求解的遗传算法,优化的结果有效地降低了结构重量,降低了工程造价。     

分析负压效应的计算机程序

我们开发了一种计算方法,它能估计埋入海床的底部开口或封闭的倒置桶形结构S以下称其为"桶形基础"或简称"桶基"）抗拨能力或上拔阻力,在估计中充分考虑到了结构的负压效应。该计算方法的基本原理十分简单,可是对桶基几何形状、基土情况以及失稳方式等条件的综合考虑却是很周到的。因为这个方法适合于一些简单参量的研究,所以它在小型离岸平台、水上CPT-钻架、碇泊浮体负压锚等结构物,在如何最恰当使用负压的设计方面尤其适宜．它是一个精巧的软件系统,耗电很少。     

软黏土中桶形基础竖向循环加载超重力离心模型试验研究

桶形基础越来越广泛应用于海洋油气平台、海上风机、输电塔、防波堤等构筑物,研究其循环承载特性对以上构筑物服役安全性具有重要意义。通过在软黏土中开展单桶循环上拔以及小间距群桶循环上拔和循环下压超重力离心模型试验,发现循环上拔地基破坏模式为整体破坏,裂隙均呈现圆弧形,循环下压呈现渐进式整体破坏模式,下压过程的挤压作用可明显减小桶周泥面高度,导致其承载力降低。模拟双向受荷工况的循环上拔试验在5次加载后荷载弱化系数开始趋于稳定,远早于单向受荷工况;单向和双向受荷工况循环上拔荷载弱化系数残余稳定值分别为0.31和0.32,循环下压荷载弱化系数最小值为0.35,表明不同加载方式竖向循环荷载作用下,此三者大小均可用软黏土地基灵敏度倒数预估。     

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.     

抗浮爆扩桩抗拔机理有限元分析

高地下水位地区构筑地下建(构)筑物必须解决结构上浮问题,抵抗上拔荷载作用已成为地下工程建设中经常需要面临的问题。试验表明爆扩桩具有很好的抗浮能力,其成桩施工工艺方面的研究也比较完善,但是对爆扩桩的承载机理的研究很少,通过运用NCAP-1有限元计算程序,分析总结爆扩桩的抗拔承载机理。     

Rotation Center and Horizontal Bearing Capacity of the Bucket Foundation in Soft Ground

In the last 20 years, the bucket foundation has been developed as a new type of offshore platform structure. Because of its short period of application to engineering practices, the theoretical decision on the rotation center and horizontal bearing capacity of the bucket foundation has yet to be agreed. A limit analysis method is used to determine the updated rotation center position and horizontal bearing capacity to evaluate the failure mechanisms of the bucket foundations. The results are compared with numerical simulation and experiments, and also with other theoretical methods. The proposed method can satisfactorily consider the engineering conditions and the result is accurate in determining the rotation center and horizontal bearing capacity.     

复合加载条件下吸力式沉箱基础承载特性数值分析

吸力式沉箱基础的承载特性是海洋工程结构设施建造与设计中的一个关键问题。这种新型的深水海洋基础型式,通常承受竖向上拔荷载与水平荷载的共同作用,其工作性能与设计理论远远不能满足工程实践的需要。本文采用有限元分析方法对吸力式沉箱基础的极限承载特性进行数值计算。以大型通用有限元分析软件ABAQUS为平台,通过二次开发,数值实现了Swipe试验加载方法和固定位移比分析方法,针对不同的沉箱长径比、土的强度折减系数,探讨了沉箱基础在垂直上拔荷载和水平荷载单调联合作用下的极限承载力,通过对不同荷载组合的数值计算构造了复合加载条件下沉箱基础破坏包络面。     

滩海桶形基础极限水平承载力研究

桶形基础是90年代初期发展起来的一种新型海洋工程结构，与传统的海洋结构基础型式相比有很多优点。但是，目前尚无计算桶形基础的承载力的规范依据和简单实用的计算方法。文章在分析与研究室内、外模型试验结果的基础上，利用Winkler假定，按空间问题推出了一个形式简单的桶形基础水平极限承载力计算公式，并由试验结果验证了这一公式的合理性。     

桶形基础平台负压沉贯数据分析处理系统

介绍了桶形基础平台负压沉贯数据分析处理系统的组成及数据分析处理方法.该数据分析处理系统是为保证海上桶形基础平台现场施工能顺利沉贯到位而研制,可对海上平台现场施工过程进行实时监测,对沉贯数据进行快速分析、处理,并根据桶形基础平台状态对负压沉贯过程进行智能控制.     

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。     

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了有益的借鉴.     

V⁃H荷载作用下海洋平台吸力式桩桶桩土承载特性研究

用于海洋平台的吸力式桩桶基础作为一种新型平台基础正逐渐成为人们研究的重点。为研究吸力式桩桶单桩基础的受力特性,对V-H（竖向—水平）联合荷载作用下的吸力式单桩基础桩土的承载特性进行了数值模拟,并将数值模拟的有限元解通过与API规范中对p-y曲线的计算方法进行对比来验证有限元模型的可行性,最后采用分级作用力的加载方式对其破坏包络曲线进行绘制,并推导出相应的函数表达式。研究表明,采用ABAQUS有限元分析软件对吸力式桩桶进行数值模拟是可行的,随着对吸力式桩桶所施加V-H联合荷载的不断增大,吸力式桩桶所能体现的应力和弯矩极限值也在随之增大,其位移变化主要在施加荷载的区域附近,最后在联合荷载作用下所体现的极限承载状态,即包络曲线大致呈四分之一的椭圆形状。     

一种加装稳定翼的海上风电负压桶型基础研究

针对海上风电负压桶型基础,以提高桶基水平承载性能和降低结构动力响应为目的,提出了一种加装稳定翼的负压桶型基础型式。通过在桶身设置一组稳定翼,使得桶周土抗力得以充分利用。以单立柱负压桶基为例,建立桶土全实体有限元模型,进行了静力分析和包括模态分析、瞬态分析、谱分析在内的动力分析。结果表明:稳定翼的设置增强了桶基水平承载性能;水平位移和动力响应显著减小;结构低阶固有频率略有提高。     

海上风机吸力式桶形基础承载特性研究综述

风机基础作为海上风机整体结构的重要组成部分,承受着上部风机所受到的风浪流荷载,并且对风机的安全性及可靠性至关重要。吸力式桶形基础由于其安装简单和可重复利用等优点,在海洋平台基础中得到了广泛应用,并逐步应用于海上风机基础中。但由于海上风机与海洋平台在海洋环境中的荷载工况有一定的差别,仍需要通过对其承载特性研究现状进行全面认识,以实现吸力式桶形基础在海上风机基础中的可靠应用。文中通过总结和评价现有研究对桶形基础在不同土体条件以及荷载条件下进行试验及数值模拟分析得到的研究结果,综述了静荷载和循环荷载作用下砂土和黏土中的吸力式桶形基础的承载特性研究现状,以及海上风机吸力式桶形基础的相关研究。文章展望了目前应用于海上风机基础的桶形基础仍缺乏的研究,为海上风机吸力式桶形基础的可靠应用及后续研究提供重要参考。