Numerical Simulation of Installation Process and Uplift Resistance for An Integrated Suction Foundation in Deep Ocean     

李英  杨树耕  于书铭 《海洋工程》2016,(1):33-46

A concept design, named integrated suction foundation, is proposed for a tension leg platform (TLP) in deep ocean. The most important improvement in comparing with the traditional one is that a pressure-resistant storage module is designed. It utilizes the high hydrostatic pressure in deep ocean to drive water into the module to generate negative pressure for bucket suction. This work aims to further approve the feasibility of the concept design in the aspect of penetration installation and the uplift force in-place. Seepage is generated during suction penetration, and can have both positive and negative effects on penetration process. To study the effect of seepage on the penetration process of the integrated suction foundation, finite element analysis (FEA) is carried out in this work. In particular, an improved methodology to calculate the penetration resistance is proposed for the integrated suction foundation with respect to the reduction factor of penetration resistance. The maximum allowable negative pressure during suction penetration is calculated with the critical hydraulic gradient method through FEA. The simulation results of the penetration process show that the integrated suction foundation can be installed safely. Moreover, the uplift resistance of the integrated suction foundation is calculated and the feasibility of the integrated suction foundation working on-site is verified. In all, the analysis in this work further approves the feasibility of the integrated suction foundation for TLPs in deep ocean applications.  相似文献   

正压冲固平台结构分析中基础边界条件的影响     

齐志会  杨树耕 《海洋通报》2004,23(6):88-92

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。  相似文献   

饱和软黏土中不同形状深水防沉板基础承载特性研究   总被引：4，自引：0，他引：4  

刘润  刘孟孟  杨树耕 《海洋学报》2016,38(3):131-144

防沉板基础是水下井口、管汇节点与管汇终端等的永久支撑结构,其承受的荷载具有明显的复杂性、非线性和不确定性,给防沉板基础的稳定性研究带来了巨大挑战。本文研究了在剪切强度随深度线性增长的不排水饱和软黏土中,相同用钢量条件下矩形、方形、六边形和圆形防沉板基础的承载特性。采用数值模拟方法确定了竖向荷载V、水平向荷载H(H_x、H_y)、弯矩荷载M(M_x、M_y)和扭矩荷载T联合作用下,防沉板基础在V-H、V-M、V-T、H_x-H_y、M_x-M_y、T-H和T-M荷载空间的地基承载力包络线,并建立了相应的拟合公式。研究表明,不同的基础形状对其承载力影响显著,当V较大时,适宜选用圆形基础;当H较为显著时,应选用矩形或方形基础;圆形、方形和矩形基础的抗弯特性分别适用于不同条件下M为主控荷载的情况;当T的影响不可忽视时,矩形或方形基础为首选形式,六边形和圆形基础次之。  相似文献   

浅海桶基平台桶形基础结构设计分析     

王泉  任贵永  杨树耕 《海洋科学进展》2000,18(4):85-90

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   

海上筒基平台负压沉贯阻力的数值计算研究   总被引：7，自引：0，他引：7  

杨树耕  孟昭瑛  许涛  任贵永 《海洋学报》1999,21(6):94-101

用有限元分析方法对筒形基础负压沉贯渗流场进行了动态模拟,提出了筒形基础负压沉贯阻力的数值计算方法;修正了计算筒形基础负压沉贯阻力的公式,并给出了有关系数的取值范围。计算结果表明了计算方法的可靠性和工程实用性。  相似文献   

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  

杨树耕孟昭瑛  任贵永孙东昌张世华 徐松森 《海洋工程》1999,17(2):50

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