负压桶形基础地基水平承载力研究

通过模型试验和有限元计算 ,分析了单桶基础的地基极限水平承载力 ,基础主动区与被动区的土压力分布 ;建议了计算单桶基础水平极限承载力的关系式。进一步 ,分析了双桶基础的地基水平承载力 。

循环荷载作用下软粘土地基的累积变形

文章研究了循环荷载作用下软土地基的循环累积变形特性,将其等效为静力蠕变过程,采用拟静力的方法,建立了弹塑性的循环蠕变模型并提出了计算方法。以桶形基础为例,对循环荷载作用下软粘土地基的累积变形进行了计算、分析。

软粘土地基上循环承载力的计算模型研究

分析了海洋平台基础受到静荷载和循环荷载作用时地基土体的应力状态,对循环荷载作用下计算软土地基的承载力的计算方法进行了研究。在循环三轴试验得出的计算土单元循环强度模型的基础上,提出一种计算软土地基循环承载力的拟静力弹塑性模型,以桶形基础为例,对软粘土地基的循环承载力进行了计算分析。

循环荷载作用下软粘土的累积变形特性的研究

研究了海洋原状软粘土的不固结、不排水动力特性,依据循环三轴试验结果,分析得出了一种描述海洋软粘土受到循环荷载作用时的累积变形的简便表达式,把软粘土的循环累积变形与其受到的静应力、循环应力以及循环次数的关系统一表示出来,为研究海洋软粘土的地基变形和承载力提供了便于应用的研究结果.

负压桶形基础地基竖向承载力研究

针对负压桶形基础的特点和工作机理 ,通过有限元计算 ,分析了竖向力作用下单桶基础的地基破坏模式 ,阐明了能够反映单桶基础地基竖向承载力特性的计算关系式。进一步对多桶基础地基竖向承载力的变化规律做了分析 ,结合模型试验结果 。

波浪作用下软基上沉入式大直径圆筒结构的变位计算模型

文章通过所建立的软粘土地基土体的循环累积变位分析模型 ,对大直径圆筒原型结构在波浪引起的水平向循环荷载作用下的基础稳定性进行研究 ,计算分析了筒体随循环次数的变位状况和临界稳定状态时筒体所受到的土压力分布以及临界稳定状态的判别参数 c值。

软土地基单桶基础循环承载力研究

在不固结不排水条件下对软粘土进行了大量循环三轴试验。通过分析试验结果,阐明了软粘土在静、动荷载共同作用下的破坏遵循Mises屈服准则。因此,可以依据Mises屈服准则和循环三轴试验结果确定一般应力状态下土单元的循环强度。建议了一种依据土单元循环强度评价地基循环承载力的方法,该方法考虑土单元的静应力对其循环强度进而对地基循环承载力的影响。利用这一方法分析了软土地基上单桶基础的循环承载力。结果表明,单桶基础的竖直和水平循环承载力取决于所受到的静荷载大小。当静荷载是静承载力的0.3倍时,竖向循环承载力达到最大,为竖向静承载力的0.43倍;当静荷载是静承载力的0.5倍时,水平循环承载力达到最大,为水平静承载力的0.79倍。

原状海滩粘土不固结不排水循环特性

通过循环三轴试验 ,研究了沿海滩涂浅层粘土的不固结不排水循水特性 ;依据试验结果分析 ,提出了描述循环累积应变变化的合理方式 ,从而把变形与强度的变化统一表示出来 ;分析了实际问题中累积应变对土单元静应力状态的影响 。

动静耦合效应对软土地基循环承载力的影响

本文提出了一种土动力试验数据整理方法 ,利用此方法 ,能够得出循环强度随循环应力历史、循环次数以及静应力状态的变化关系 .进而 ,建议了一种求解软土地基循环承载力的方法 。

振动锤作用下海上基桩可打入性的数值模拟

以ANSYS/LS-DYNA作为前处理器,利用粘弹塑性非线性弹簧元模拟桩土相互作用,对打桩下沉过程建立了数值模型,并结合渤海某打桩工程,分析了振动锤作用下动态土强度折减系数、激振频率、入土深度、土塞效应等主要因素对桩体可打入性的影响。结果表明,本文方法适用于不同深度时桩基可打入性的研究,对实际工程具有一定的指导意义。

桶形基础采油平台循环稳定性三维有限元数值模拟

对大港油田桶形基础采油平台稳定性进行研究。通过三维有限元数值模拟,计算平台基础的静承载力,并将循环荷载作用效果等效为一种与地基土初始静应力有关的地基土强度的变化,计算平台基础的循环承载力。进而,对平台基础在自身工作荷载以及工作荷载和环境荷载共同作用下的稳定性进行评价。结果显示,该平台基础上的工作荷载仅为竖向静承载力的14%,按照平台基础所处的海洋环境,当不考虑海洋环境荷载的动力特性时,水平静承载力安全系数3.75;当考虑频率为0.1Hz规则的波浪荷载连续作用在平台基础上3个小时,水平循环承载力安全系数3.42。该平台基础偏于安全。

渤海湾海上动力沉桩监测及分析

PDA(动态打桩分析仪)系统是由美国PDI专用传感器(美国桩基动力公司)研制的专用于桩基施工数据信号采集和处理的设备,它采用了专用传感器和Case法计算分析原理。这套设备在海上打桩作业中应用较少,本文介绍了使用动态打桩分析仪在渤海湾辽河滩海油田海上打桩作业中的应用情况,评估了停锤复打时桩的阻力。

大港滩海地区桶形基础平台地震响应分析

按照平台设计尺寸,建立以平台板、导管架和桶体为一整体的三维有限元计算模型,考虑桶-土-结构相互作用,用弹簧-阻尼体系模拟软基的动力特性。不考虑外力的作用,确定桶形基础平台的自振特性。进而,输入天津波的动加速度时程曲线,对平台板、导管架和桶体的位移时程响应进行分析。结果表明,桶形基础平台中不同构件沿X方向的位移时程响应是不同的,以平台板响应最为明显,平台板角点沿X方向最大位移量为10cm;而平台板、导管架和桶体沿Y方向的位移时程响应很一致,桶形基础平台中不同构件沿Y方向最大位移量均小于1cm。

大坡度海底管道悬跨及疲劳分析

针对大坡度海底管道的悬跨和疲劳问题,基于DNV规范和线性疲劳累积损伤理论,分析管道顺流向和横向涡激振动的特点,并根据实例计算了大坡度海底管道不同水深处的最大悬跨长度和管道的疲劳寿命。结果表明:悬跨长度越长,管道的涡激振动现象越明显,即跨长对VIV疲劳损伤的影响较大;该管道的设计参数满足疲劳要求,其中大坡度海底管道出现最大疲劳损伤的位置为管道与斜坡底端的触地点处。

自升式平台结构振动无线检测试验研究

海洋平台传统检测系统存在现场布线难度大、人工成本高等缺点,为此,基于无线传感器网络技术搭建了结构振动无线检测系统,系统集成了加速度传感器、无线节点和移动基站等装置。同时开展了自升式平台模型振动检测试验研究,采集了平台模型在不同载荷条件下的振动响应数据。试验结果验证了该检测系统应用于海洋平台结构检测的可行性,能够真实地反映平台模型的振动情况。研究结果可为国内海洋平台结构的振动检测与长期监测提供借鉴和参考。

神狐海域W18/19站位天然气水合物上覆层不排水抗剪强度预测

天然气水合物上覆层不排水抗剪强度是水合物试采过程中导管喷射设计、地层沉降和井壁稳定性分析的关键参数。孔压静力触探(CPTU)为地层强度参数纵向分布规律研究提供了有效途径。本文基于南海北部神狐海域W18/19站位水合物上覆层的CPTU测试结果和室内实验数据,建立了该区经验锥头系数的确定方法,并基于确定的经验锥头系数求解上覆层不排水抗剪强度。结果表明:W18/19站位水合物上覆层由上至下为强度逐渐增大的钙质黏土,基于总锥尖阻力、有效锥尖阻力、超孔隙压力求解钙质黏土不排水抗剪强度的经验锥头系数分别为13.8、4.2、14.4。水合物上覆层不排水抗剪强度随着深度的增加逐渐增大。基于CPTU建立的不排水抗剪强度计算方法能反映钙质黏土不排水抗剪强度的纵向分布规律。

导管架平台结构静载变形检测实验研究

基于光纤光栅传感技术搭建了海洋平台变形检测实验系统,通过合理布置测点对导管架平台结构进行了静载变形检测实验,提出了利用桩腿应变总和与竖向静载的关系曲线对平台超载隐患进行安全预警的方法,旨在为国内类似平台的变形检测与长期监测研究提供借鉴和参考。

一线模型在黄河口岸线预报中的应用

建立了一种能够模拟黄河口海洋与河流混合动力作用模式下黄河口岸线淤积、延伸、侵蚀规律的一线数学模型。采用了反映岸线侵蚀重要因素的波浪破碎模型,并引入黄河径流挟带泥沙沿岸输沙率分布计算,不但提高了波浪计算的精度,也真实反映了黄河口门附近岸线演变现象的物理机制。研究结果表明,黄河口径流挟带的大量泥沙受到水流动力轴线影响,泥沙沿岸线的淤积是黄河口门附近岸线演变的重要因素之一。验证试验表明,模型计算结果与实测值吻合很好,可以用于黄河口岸线演变的预报计算。

海底沙波地貌演变及其对管道工程影响研究进展

海底沙波是一种常见近似规则的起伏地貌形态,通常具有较强的活动性,能引起海底管道的裸露和悬空,进而造成管道的疲劳失效甚至断裂等重大危害。根据近几年海底沙波领域的最新研究成果,介绍了当前海底沙波的主要研究方法,包括现场实测观测、稳定性模型分析和数值计算模拟等的适用性和局限性以及未来发展方向。对海底沙波的成因和迁移机制进行了归纳分析,明确了多种主要的水动力环境因素,以及对于极端天气因素的考虑。从海底管道施工期和服役期分别讨论了海底沙波对于海底管道工程的影响,并建议将沙波活动和局部冲刷两种不同尺度的海床地貌改变耦合分析,以评估海底管道稳定性,最后提出了悬空海底管道的一些有效治理和维护手段。

某深水油气田单腿导管架施工分析

针对目标海域环境条件,结合某深水油气田依托岛礁开发模式,以大型有限元软件SACS为平台建立了单腿导管架三维计算模型,基于API RP 2A规范进行了整体吊装和海上拖航分析,同时结合国内技术现状,给出了可用于单腿导管架的海上施工船舶。