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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
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分析和描述了胜利石油管理局建成的ＣＢ２０Ｂ浅海桶基平台桶形基础结构特点,讨论了结构设计应解决的主要问题、桶形基础结构型式和尺度、桶形基础结构设计以及强度和稳定性计算。 相似文献
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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
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风机基础作为海上风机整体结构的重要部分，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，并逐步被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。本文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。 相似文献
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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。 相似文献
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海上平台桶基沉贯渗流场的有限元法数值模拟 总被引：3，自引：1，他引：2
桶形基础平台是一种新型的海洋平台,这种型式的平台与传统的导管架式平台的主要区别在于采用桶形基础代替打下桩基础,桶形基础的负压沉贯过程是一个复杂的水动力过程,其关键在于主动脉施加的桶内外压力差产生渗流场,渗流场的形成与发展对于负压沉贯有决定性的影响。本文用有限元分析方法对桶形基础负压沉贯流流场进行动态模拟,建立了桶形基础负压沉贯过程中渗流场的有限元分析模型,模型试验的结果与按有限元分析计算模型得一的 相似文献
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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
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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。 相似文献
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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。 相似文献
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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。 相似文献
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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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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。 相似文献
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海上桶基平台基础边界条件的简化方法与结构优化 总被引：2，自引：1，他引：1
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。 相似文献
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为了得到桶基础承受风、浪动荷载的承载性能，结合我国东海地质条件，统计中国东海2010—2020年浅、深海风速和最大海浪数据，通过计算得到风浪荷载并制成ABAQUS软件幅值曲线施加到海上风电吸力桶基础上，分析了吸力桶基础在动荷载作用下的承载特性。结果表明：吸力桶基础受风、浪荷载影响明显，桶基础迎力面受到风浪动荷载产生拉拔现象。在浅海区，桶基础在风浪荷载作用下桶身自上而下变形不协调，风浪荷载最大的10月份桶基础迎力面最大位移超出了规范0.02D的限制，基础失稳；桶基础背力面受压变形较小。在深海区，桶基础在风浪荷载作用下桶身自上而下变形相对协调，施加风浪荷载后桶体迎力面最大位移为14.9 mm，整体上迎力面位移比背力面位移大4 mm，桶体处于稳定状态。相较浅海区的吸力桶单桶结构，深海区吸力桶结构由于尺寸增加，桶体的稳定性得到提高，说明吸力桶结构的尺寸对稳定性起决定性作用。 相似文献
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Calculation of Hydro-Dynamic Stability of the Soil Inside Bucket in the Process of Bucket Foundation Penetration 总被引：1，自引：0，他引：1
—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