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相似文献
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1.
桶形基础受负压作用下沉时,基础与地基土体之间产生相互作用。为了合理地模拟2种不同材料之间的相互作用,将有限元、无限元、接触单元耦合的数值计算方法引入到桶形基础与土壤相互作用的强度分析中,并将用该方法得到的计算结果与模型试验比较。其中,接触单元考虑结构与土壤之间的错动滑移及拉裂;而无限元可有效地反映地基土体无限域的远场效应。  相似文献   

2.
肖熙  王秀勇 《海洋工程》2001,19(3):25-31
桶型基础是一种新型的海洋基础结构型式,在负压作用下的下沉过程中,桶型基础结构与地基产生了相互作用,考虑结构与土壤的相互作用的强度分析为桶型基础的设计提供依据,本文将有限元-无限地-接触元相耦合的线性数值分析方法引入桶型基础的结构与土壤之间的相互作用的强度分析,采用接触单元考虑结构与土壤之间的错动滑移及拉裂,采用无限元更有效地反映地基无限域的远场效应,还推导出三节点,七节点,八节点三种新形式的单向无限地坐标映射函数,应用该方法的计算结果与模型试验结果比较,取得较好的效果。  相似文献   

3.
以我国第一座桶形基础采油平台工程实例为原型,采用三维有限元计算方法对桶形基础稳定性分析。平台在波浪、风等荷载作用下,其稳定性不仅与平台的整体结构有关,而且与桶形基础及其周围土体相互作用相关。在计算中,利用薄层摩擦单元模拟土与结构间的相互作用,取得了很好的效果。分析结果表明桶形基础采油平台在设计条件下运行是较为稳定的。  相似文献   

4.
海上平台桶基负压沉贯阻力与土体稳定数值计算研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
用有限元分析方法对桶形基础负压沉贯过程中流场进行动态模拟,提出桶形基础沉贯阻力计算方法和土体稳定有限计算方法,提出桶内土体稳定性判断准则,计算结果表明所提方法是合理的,并具有工程实用性。  相似文献   

5.
单立柱桶基平台整体结构静,动力分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
桶基平台是以桶形基础代替传统的桩基础,是海洋工程结构的一种新型基础形式,该平台是板壳和梁组成的空间结构,受力复杂,本文采用弹性抗力法解决桶形基础与土壤相互作用,用水平弹簧模拟桶基与土壤相互作用,采用板壳和梁的计算模型对平台结构进行分析,为平台的结构设计提供了依据。  相似文献   

6.
钢悬链线立管(SCR)与海床土体的接触问题对立管的疲劳寿命影响很大.运用ANSYS有限元软件中的接触单元模拟SCR与海床接触处的相互作用,考虑海床土体的非线性,建立SCR与海床系统有限元模型,并同已有的等价梁-弹簧模型进行了比较和验证.运用该模型进行计算分析,探讨了管道重量、土体模型和摩擦系数等对管道入土深度和弯矩的影响,为进一步研究SCR与海床的相互作用提供参考.  相似文献   

7.
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%。  相似文献   

8.
复合加载下桶形基础循环承载性能数值分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
作为一种新型基础形式,吸力式桶形基础除了承受海洋平台结构及自身重量等竖向荷载的长期作用之外,往往还遭受波浪等所产生的水平荷载及其力矩等其它荷载分量的瞬时或循环作用。对复合加载模式下软土地基中桶形基础及其结构的循环承载性能尚缺乏合理的分析与计算方法。应用Andersen等对重力式平台基础及地基所建议的分析方法,基于软黏土的循环强度概念,在大型通用有限元分析软件ABAQUS平台上,通过二次开发,将软土的循环强度与Mises屈服准则结合,针对吸力式桶形基础,基于拟静力分析建立了复合加载模式下循环承载性能的计算模型,并与复合加载作用下极限承载性能进行了对比。由此表明,与极限承载力相比,桶形基础的循环承载力显著降低。  相似文献   

9.
砂土中带裙板防沉板基础竖向承载力的上限解   总被引:1,自引:1,他引:0  
刘润  陈广思 《海洋工程》2015,33(4):45-52
防沉板是深海油气工程中水下生产系统的重要基础形式,因其埋深浅、水下施工方便等特点而具有广阔的应用前景。为了满足基础抗滑移的要求,可在防沉板底部设置裙板,裙板的存在增加了防沉板竖向承载力计算的难度。将防沉板基础简化为带裙板条形基础,考虑了内部土体与基础的相互作用,建立了竖向承载模式,即Terzaghi模式;运用极限分析法推导了该承载模式的上限解,引入了一个能够反映裙板与基础内部土体共同作用的经验参数—土体破坏率(η),其大小决定了地基中土体滑动面的范围;通过分析确定了在二维简化条件下带裙板防沉板基础的土体破坏率与基础高宽比的关系;并研究了土体破坏率不同时,地基承载力系数Nq和Nγ与土体内摩擦角之间的关系。  相似文献   

10.
浅海桶形基础平台水平承载力与抗滑稳定分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
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.  相似文献   

11.
讨论了浅海桶形基础平台负压沉贯渗流场有限元分析方法.通过模型实验结果与有限元分析结果的对比,验证有限元法的可靠性.将有限元法用于桶形基础平台负压沉贯渗流场的计算,得到沉贯过程中许用负压随插深的变化,用于指导平台就位施工时的负压控制.不同插深时,相应许用负压下的桶内、外壁渗流水头和水头梯度分布的计算结果,用于沉贯阻力的计算.  相似文献   

12.
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。  相似文献   

13.
筒型基础有限元分析的土体边界选取研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
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。  相似文献   

14.
This paper presents the results of three-dimensional finite element analyses of the suction bucket foundation used for offshore wind turbines. The behavior of the bucket and the response of soil supporting the bucket in dense and medium dense sandy soils subjected to static horizontal load are investigated. Field tests results and a centrifuge model test are used to validate the numerical model. Dimensionless horizontal load-displacement and overturning moment-rotation relationships are derived utilizing the Power law and Buckingham’s theorem. The results show good agreement between the numerical analysis results and the straight lines obtained from the Power law until a specific value of horizontal load and overturning moment. Regarding stress behavior of soil supporting the bucket, due to soil densification and bucket movement, maximum stresses are seen near the bucket tip at the right inside of the bucket. The major part of the applied load is transferred by the bucket skirt. Numerical analysis modeling results show that the bucket rotation and displacement are highly dependent on the bucket geometry and soil properties in addition to loading conditions. Normalized equations and figures for the ultimate horizontal load and overturning-moment capacities are presented and can be used for the preliminary design of the bucket foundations in sandy soils.  相似文献   

15.
Suction buckets are a promising foundation solution for offshore wind energy systems. The bearing behavior of monopod buckets under drained monotonic loading in very dense and medium dense sand is investigated in this study by means of numerical simulation with the finite element method. Special focus is given to the ultimate capacity and the initial stiffness of the bucket-soil foundation system. The numerical model is validated by comparison with field test results. The bearing behavior of the structure is explained through an evaluation of a reference system. It is shown that the bucket experiences a heave during horizontal loading, which leads to the formation of a gap between the bucket lid and the soil with increasing load. At large loads and rotations close to failure of the system there is no contact between lid and soil, and the whole load is transferred to the soil via the bucket skirt. A parametric study shows how the ultimate capacity and initial stiffness of the system depend on the bucket dimensions and loading conditions, i.e. load eccentricity. Normalized equations for ultimate capacity and initial stiffness are derived from the numerical simulation results, which can be used in the scope of a preliminary design for buckets in sand.  相似文献   

16.
—The offshore platform with bucket foundations is a new type of offshore platform that distin-guishes from traditional template platforms by replacing driven piles with bucket foundations.The suctionpenentration of bucket foundation is a complicated hydro-dynamic process.The key of this process is theseepage field caused by the difference of pressure applied on purpose inside and outside the bucket.The ap-pearance and developement of seepage field has a decisive influence on the suction penetration process.Inthis study,the finite element analysis method is applied to the dynamic simulation of the seepage field ofsuction penetration of bucket foundation.A criterion is suggested to distinguish the hydro-dynamic stabili-ty of the soil inside the bucket according to the critical hydraulic gradient method.The reliability of themodel and its applicability to engineering practice have been proved through comparison between the re-sults of model test and finite element calculation.  相似文献   

17.
使用了ANSYS软件对筒型基础进行地震分析,计算了砂土液化情况以及由此导致的承载力的损失,对比了在筒-土界面采用节点耦合和设置接触单元两种形式对该结果的影响,结果显示节点耦合形式既可以保证计算精度,也能提高计算效率。同时,分析了不同长细比筒型基础的砂土液化深度和承载力损失,结果显示较大的长细比有利于减少承载力损失。  相似文献   

18.
The bucket foundation is a new type of foundation for offshore application to intermediate-depth waters. It has advantages over conventional ones. However, there is no consensus in the analysis and design of this type of foundation. In this paper, the lateral bearing capacity and the failure mechanism of multi-bucket foundations are studied with different connection stiffness and bucket spacing by use of a three-dimensional finite element method. Based on the numerical analysis results, a limit analysis method of plasticity for evaluating the lateral bearing capacity of large-spacing multi-bucket foundation with rigid connection in soft ground is proposed. This method provides a simple procedure that gives results comparable to those from the finite element analyses.  相似文献   

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