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相似文献
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1.
极端荷载作用下海洋导管架平台体系可靠度分析   总被引:4,自引:1,他引:4  
张燕坤  金伟良等 《海洋工程》2001,19(4):15-20,28
采用非线性倒塌分析方法,考虑桩-土-结构的非线性相互作用,研究了导管架平台在极端荷载作用下承载能力的计算模型,分析了平台结构体系在极端荷载作用下的全倒塌全过程,在此基础上,结合蒙特卡洛法,提出了海洋导管架平台结构的体系可靠度计算方法。最后对工程实例-涠11-4C海洋平台的结构进行了体系可靠性分析,并对比分析了不同的荷载效应计算公式对计算经的影响,研究表明计算经满足工程设计要求,便于工程应用。  相似文献   

2.
单点系泊海洋导管架平台结构体系可靠性分析   总被引:4,自引:1,他引:3  
采用非线性逐步倒塌分析方法,考虑桩-土-结构的非线性相互作用,研究了单点系泊海洋导管架平台在极端荷载作用下的承载能力计算模型,在此基础上结合蒙特卡洛随机抽样法,提出了单点系泊海洋导管架平台结构体系可靠度计算方法。最后对工程实例BZ28-1SPM单点系?白海洋导管架平台结构在20年设计基准期和50年重现期进行了体系可靠性分析:研究结果表明:用50年重现期的环境荷载参数来进行BZ28-1SPM单点系泊海洋导管架平台结构的设计是合理的;在环境荷载中起主导作用的是由波浪引起的系泊力;在海洋平台结构的设计及对已服役平台结构的评估中运用体系可靠度理论,可以为海洋平台结构的设计、维护和评估提供理论依据。  相似文献   

3.
通过海洋平台桩-土非线性弹簧模型的研究,结合桩基荷载-位移数据计算程序的编制,为工程实际应用提供简便可靠的方法。对某自升式钻井平台在完好状态和受损状态下的极限承载能力作了对比研究,通过逐级增加载荷的方法,基于精确计算模型对平台结构进行非线性分析,具体依据载荷类型、载荷作用力方向等,得到12种计算工况,研究老龄平台在受损状态下对强度储备的影响,并评估其安全状况。考虑外界荷载的随机性和不确定性,基于极限承载能力分析,采用等效荷载法,运用JC法进行平台体系可靠性计算,分析完好平台与老龄平台的结构体系可靠性,并作对比研究。  相似文献   

4.
本文主要对流体-重力式单腿平台结构-土相互作用体系在地震荷载作用下的动力响应问题进行了研究。分析了考虑土-结构相互作用及不考虑相互作用效应对体系动力响应的影响,同时研究了沉箱基础半径和海水深度变化对体系动力响应的影响,并结合一个简单实例进行了数值分析。  相似文献   

5.
在海冰与多桩锥体海洋平台结构的相互作用中,平台结构总冰力在海冰流向和桩腿方位的影响下呈现出显著的遮蔽效应。采用具有粘结-破碎效应的离散元方法,基于GPU并行的高性能计算,对不同冰向下锥体海洋平台结构的冰荷载进行了数值分析,确定了不同冰向下平台结构各桩腿的冰力衰减系数并分析了总冰力的遮蔽效应。最后,对自由边界影响下多桩平台结构冰荷载遮蔽效应的产生机理进行了讨论。本文工作可为多桩腿平台结构的冰荷载特性、冰激结构振动以及冰区结构设计提供参考。  相似文献   

6.
在地震、海冰和波浪等海洋环境荷载作用下的人工岛与土相互作用非常复杂,很难用一个合适的数学模型进行描述和计算。据初步估计,静冰荷载是该人工岛结构的设计控制荷载。因此,本试验对人工岛结构在静冰力下结构与土的相互作用进行了研究,得出了人工岛结构筒壁内、外土压力分布,筒壁和桩的位移及应力变化以及桩和筒体各部位的土体抗力分担外荷的规律  相似文献   

7.
本文主要对钢筋混凝土重力式单腿海洋平台结构相互作用体系在地震激励下进行了响应分析。按波动理论,建立土—结构—流体相互作用体系的非线性运动方程组。它包含了两类相互作用问题:土—结构相互作用;流体—结构相互作用。分析了在不同方向地震SH波输入下非对称结构及流体作用等影响对体系的地震响应,最后结合一个简单的例子给出了数值计算结果。  相似文献   

8.
导管架平台桩基贯入深度的两级模糊模式优选模型   总被引:1,自引:0,他引:1  
桩基础是海洋导管架平台结构中的重要组成部分,其贯入深度对海洋平台的造价和运营期间的安全性能起着重要的影响。本文在考虑桩-土之间相互作用非线性特性的基础上,采用非线性等效弹筑模拟海底土层对桩基的作用,对桩基进行有限元分析。由于影响海洋导管架平台桩基础贯入深度的因素很多,而且有些因素带有很大的模糊性,本文采用两级模糊模式优选模型对影响因素进行综合评判,最后得出了适合给定荷载和海底地条件下最为合理的桩基贯入深度方案,具有一定的工程应用价值。  相似文献   

9.
考虑桩土作用独桩海洋平台横向振动特性研究   总被引:5,自引:0,他引:5  
采用动Winkler弹性地基梁模型模拟桩土问动力相互作用,并考虑了流体与桩问相互作用,通过组合成层土中、水中桩单元的刚度阵,推得了独桩海洋平台连续系统横向振动的动刚度阵及在波浪力作用下平台甲板处的频率响应函数,进而求得了在确定性波浪力及随机波浪力作用下桩身任意点的位移响应。最后,通过算例研究和分析了在随机波浪力作用下成层土参数、甲板上重量及冲刷淘深等因素对平台振动响应的影响。  相似文献   

10.
桩基导管架平台在水平荷载作用下的受力分析,由于考虑结构-桩-土之间的共同作用,所以,这是一个相当复杂的问题。近年来,国外许多学者对这一课题的合理解,作了大量的工作,并提出了一些有意义的分析方法。其中比较著名的有反弯点法、模拟桩法、外线弹簧法以及割线模量法等。本文在分析上述诸方法的基础上,提出了一个类似于割线模量法的等效自立式桩的分析方法,并编制了相应的计算机程序。由于考虑了结构-桩-土之间的内力平衡及变形相容条件,以及结构、桩的线性特性和土的非线性影响,所以本文所建议的计算方法和计算机程序是可靠的,计算分析结果也令人满意。本文根据实例的分析结果,对有关设计规范提出了一些看法和建议。  相似文献   

11.
Static load tests on pile group with prototype size were carried out in order to study the behavior and the working properties of the cap—pile group—soil interaction in the pile group foundation. The soil resistance under the cap, the pile shaft resistance and the tip resistance were measured by installing various measuring gauges. Based on these test results, the cap—pile group—soil interaction characteristics were analyzed. The regulations of the soil reaction on the cap, the shaft resistance and the tip resistance of pile, the mechanism of load transfer have been discussed with comparison to the result of the single pile tests. The bearing capacity of pile group is greater than the sum of the bearing capacity of the single pile obtained from testing in the same site in pile group foundation in the case presented here.  相似文献   

12.
自升式钻井平台插桩是地基土在桩靴荷载作用下发生连续的塑性破坏的动态过程,当地基极限承载力等于桩靴荷载时插桩完成。经典土力学极限承载力理论对土体潜在滑动面做了假设,无法有效分析土体内部的破坏过程。本研究应用有限元法(FEM )对插桩过程进行了模拟,得到地基土的破坏机制以及中间荷载下土体的应力、应变情况,通过和各理论公式计算的极限承载力进行对比分析,分析影响地基极限承载力的因素。研究表明,基础宽度与硬土层厚度的比值 B/H越大,下卧软土层越容易发生塑性破坏,极限承载力明显下降,当B/H<0.286时,可以忽略下卧软土层对地基承载力的影响。  相似文献   

13.
Drilled displacement (DD) piles with a screw-shaped shaft (referred to as DD piles) are installed using a continuous full thread hollow rod (without a displacement body) inserted and advanced in the soil by both a vertical force and a torque. As a type of newly developed pile, current understanding of the bearing mechanism of DD piles is unsatisfactory, which restricts their further applications in engineering. The primary aim of this paper is to study the bearing mechanism of this type of pile using a numerical method. First, a numerical model for calculating the bearing capacity of the DD piles was created and validated by a laboratory test. Then, the effects of the parameters of pile–soil interface, soil strength, and pile geometrical parameters on the bearing mechanism of the DD piles were investigated in parametric studies. The results of parametric studies show that the limit shear stress on the pile–soil interface, the friction angle of surrounding sand, screw pitch, and thread width significantly influence the bearing capacity of the DD piles, whereas the friction coefficient at the pile–soil interface and the thread thickness have little effect. Based on the results of the parametric studies, the failure mechanism of the DD piles under vertical load is analyzed. Finally, an equation for predicting the ultimate bearing capacities of helical piles based on cylindrical shear failure was used for estimating the bearing capacity of the DD piles, and the calculated results were verified with the numerical results.  相似文献   

14.
Pile foundations subjected to cyclic load is an age-old problem dealt with for decades by geotechnical engineers. The ocean environment necessitates the piles supporting offshore structures to be designed against lateral cyclic loading initiated by wave action. Substantial experimental and analytical investigations have already been conducted by the author and other researchers. The quasi-static load reversal induces deterioration in the strength and stiffness of the soil-pile system introducing progressive reduction in the bearing capacity as well as settlement of the pile foundation, the degree of such degradation has been observed to be a function of the cyclic load parameters and the type of soil. Based on these observations, a design recommendation has been attempted in this paper for piles subjected to cyclic load in cohesive soil.  相似文献   

15.
变截面劲性水泥土桩承载特性室内模型试验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
研究变截面劲性水泥土桩的几何特征对承载特性的影响,结果表明:具有1个扩大盘或2个扩大盘间距较大的变截面桩,盘下部的土体发生压缩和局部剪切破坏现象,上部的土体则发生梨形滑落;盘间距较小时,上下两盘之间的土体与两盘成为一体;变截面桩的桩侧荷载分担值均远大于桩端荷载分担值,盘的数量及间距对桩侧及桩端荷载分担值影响不大;1个盘时,其位置对承载力有一定的影响;2个等间距盘的变截面桩,盘位置越高承载力越高;盘间距对承载力影响不显著;3个盘的承载力大于2个盘的承载力,但结果相差不大;变截面桩的承载力得到显著提高,其承载力不小于与扩大盘直径相等的等截面桩;随着桩顶荷载的增大,盘承担的荷载增加显著,盘以下桩身的轴力因盘承担大部分而骤减,其降低幅度与盘的数量、位置及间距有关.  相似文献   

16.
Reducing the cost of offshore platform construction is an urgent issue for marginal oilfield development.The offshore oil well structure includes a riser and a surface casing.The riser,surface casing and oil well cement can be considered special variable cross-section piles.Replacing or partially replacing the steel pipe pile foundation with a variable cross-section pile to provide the required bearing capacity for an offshore oil platform can reduce the cost of foundation construction and improve the economic efficiency of production.In this paper,the finite element analysis method is used to investigate the variable cross-section bearing mode of composite piles composed of a riser and a surface casing in saturated clay under a vertical load.The calculation formula of the bearing capacity at the variable section is derived based on the theory of spherical cavity expansion,the influencing factors of the bearing capacity coefficient Nc are revealed,and the calculation method of Nc is proposed.By comparing the calculation results with the results of the centrifuge test,the accuracy and applicability of the calculation method are verified.The results show that the riser composite pile has a rigid core in the soil under the variable cross-section,which increases the bearing capacity at the variable cross-section.  相似文献   

17.
海洋平台的隔水套管群桩与土共同作用研究是一个很复杂的课题,目前国内外研究资料甚少,因此在平台导管架设计中,一般不考虑隔水套管群桩承受水平力作用,这与实际不相符合。本文结合工程课题,在调查研究和模型试验的基础上,对隔水套管群桩在水平力作用下的工作性状与破坏机理、群桩的水平力及其主要影响因素、单桩与群桩情况下应力应变关系等方面进行较深入的研究;并提出砂土地基隔水套管群桩效应经验公式,弥补了现行计算方法的缺陷和不足。研究成果可供工程设计参考使用。  相似文献   

18.
为改善海上风电大直径钢管桩的水平承载性能,基于ABAQUS有限元软件对单桩改进形式的加翼桩结构进行了系统研究,计算分析了软黏土地基中加翼桩在水平荷载作用下桩身弯矩、应力、位移、桩身泥面处倾斜率和极限承载力,研究了加翼桩面积、形状、埋深和刚度等翼板参数对加翼桩水平承载性能的影响规律,根据加翼桩的桩-土作用机理,参考现行规范模式提出适用于软黏土地基大直径钢管桩的P-Y曲线。研究结果表明,加翼桩通过在泥面处设置翼板可降低桩基泥面处倾斜率50%、提高桩基极限承载力60%以上,加翼桩水平承载性能明显优于单桩。  相似文献   

19.
为了研究桩长对海底防沉板—桩复合基础在水平、弯矩和扭转荷载作用下承载特性的影响,以我国南海水深200 m的某工程实例为研究对象,利用Flac3D有限差分仿真软件建立了计算模型。研究了桩长为4 m、6 m和8 m的防沉板—桩复合基础在水平、弯矩和扭转荷载作用下的极限承载力和荷载传递机理。结果表明,桩长超过6 m时复合基础的水平承载力显著增长,在水平加载过程中,防沉板总是先达到极限状态而破坏,桩基础的贡献在加载后期体现,且桩长为4 m、8 m时,桩基础与防沉板的连接处弯矩最大;随着桩长的增加,复合基础的抗弯承载力大幅提高,桩基础对复合基础的抗弯承载力贡献增大,当桩长超过8 m,桩长的增加对提高复合基础的抗弯承载力意义不大;在弯矩加载过程中,桩长对于防沉板、桩基础的荷载分配有显著影响,桩长为4 m时,外荷载主要由防沉板承担,当桩长超过4 m时,外荷载主要由桩基础承担;当扭转荷载不超过2 100 k N·m时,防沉板承担主要荷载,直至防沉板达到极限状态而发生旋转,随后桩基础的承载力逐渐发挥;对于桩长为6 m、8 m的复合基础,其极限状态根据防沉板适用性准则确定。  相似文献   

20.
This study has evaluated the vertical bearing capacity by conducting static load tests for noise-free and vibration-free screw pretensioned spun high-strength concrete (PHC) piles installed using two different methods (end-squirting shoe and pre-boring methods). Vertical bearing capacity differences seem to occur due to the displacement of soils near the external circumference of a pile, depending on the installation method. A method by which to evaluate the bearing capacity of screw concrete piles is suggested by considering the equations that already have been used to calculate the bearing capacity of piles. Based on static load tests and analysis, the pile installed using the end-squirting shoe method was assumed to be a bored pile and it was reasonable to use the equation proposed by the Japanese Geotechnical Society. At the same time, the pile installed using the pre-boring method was deemed a low soil displacement pile and so it was reasonable to apply the equations proposed for calculating the bearing capacity of the driven pile suggested by the Architectural Institute of Japan.  相似文献   

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