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海底表层的结构物在使用中可能受到动荷载作用,为保证其的长期稳定性,有必要对海床表层的深海超软土动力学特性展开研究。使用Anton Paar MCR302流变仪,采用应变控制模式,对含水率高于液限的深海超软土进行动态剪切测试,研究动态流变参数、动剪切模量G和阻尼比λ的变化规律。结果表明,随着剪切应变的增大,深海超软土的变形由可恢复的弹性变形主导逐渐过渡为不可恢复的黏性变形主导。通过建立动态流变参数与动剪切模量G和阻尼比λ的关系,探讨了深海超软土的动力特性。根据深海超软土动剪切模量G的变化特征,提出了峰值参考应变的概念,建立了最大动剪模量Gmax与归一化含水率w/wp(w为含水率,wp为塑性含水率)的关系。结果还显示,相较于常规黏土,深海超软土的G/Gmax-γ(γ为剪切应变)曲线衰减较快,且受塑性指数影响较小。深海超软土的阻尼比整体偏高,并随剪切应变的增大快速上升。根据试验结果,给出描述深海超软土G/Gmax-γ、λ-γ曲线的数学模型。 相似文献
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钙质砂在我国南海有广泛的分布。随着海上石油工业和海洋资源的开发利用,钙质砂问题日益得到重视。用室内试验的方法,采用相同级配的南海钙质砂和阿拉伯湾钙质砂进行了分析,结果显示,相同级配的南海钙质砂和阿拉伯湾钙质砂的最大最小干密度存在明显差异,南海钙质砂均低于阿拉伯湾钙质砂。同时在级配以及密实度相同的条件下,南海钙质砂的应力-应变关系表现为硬化,而阿拉伯湾钙质砂表现为软化;两者在Dr=0.3时,内摩擦角接近,均为33°左右,但随着相对密实度的增加,南海钙质砂内摩擦角增长速度更快,在Dr=0.8时达到37.7°,明显高于相同密实度的阿拉伯湾钙质砂的34.9°。电镜分析显示,在微观结构上,南海钙质砂的颗粒多棱角,内孔隙更加发育,这是造成南海钙质砂与阿拉伯湾钙质砂物理力学性质差异的重要原因之一。 相似文献
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重力锚锚固是一种常见的锚固形式。为了能够提供足够的水平承载力,传统型式的重力锚普遍比较笨重,在上拔回收时会产生较大的竖向吸附力,不利于重复利用。针对此问题,设计了一种新型铰接式重力锚,并阐述了其铺设与回收方案。其次采用有限元方法对其整体强度进行了校核,结果均符合规范。最后基于模型试验,对铰接式重力锚在黏土中的运动过程进行了研究,进而确定了其在黏土中的水平承载力和回收时的上拔力。结果表明:相较于传统重力锚,新型铰接式重力锚在确保水平承载性能的基础上,能够大幅减小上拔力,从而有效地降低铺设和回收作业的难度,且可适应多种海底土质,但该锚型仅适用于悬链线式系泊系统。相关研究结果可为实际工程中铰接式重力锚的设计提供参考。 相似文献
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