考虑海底接触的钢悬链式立管触地点动力响应以及疲劳损伤分析

基于考虑接触的钢悬链式立管SCR(Steel Catenary Riser)触地点处的结构特性,分别采用了考虑管土分离的线性截断模型以及包含土体吸力效应的帽盖模型来描述P-y曲线。通过改变上端浮体的垂荡运动幅度、土体吸力系数以及海床刚度,对SCR触地点处的动力响应以及疲劳损伤特性进行了分析。分析结果表明,SCR触地点的垂向位移、弯矩、等效应力以及疲劳损伤均随着浮体垂荡运动幅度的增加而呈上升趋势。SCR触地点的垂向位移随着土体吸力系数的增大由高幅低频响应转变为低幅高频响应。SCR触地点的疲劳损伤随着海床刚度的增加呈现先稳定再增加再稳定的趋势。

锚泊线与海底接触的有限元建模及其非线性分析

建立了锚泊线与海底接触的模型,计算了水中锚泊线的空间形态和应力分布数值,分析了锚泊线动力和导缆孔的应力变化状况。采用弹塑性的土本构模型对海底基础建模,分析了锚泊线与海底有无摩擦情况下的应力和变形,为锚泊线的设计提供新的分析方法。

考虑海底接触的钢悬链式立管静力学行为

基于考虑海底接触的钢悬链式立管(Steel Catenary Riser,SCR)的结构特性,采用考虑管土分离的线性截断模型对p-y曲线进行描述。通过在立管顶端施加固定的水平位移模拟上端浮体的水平漂移,分别研究立管外径、立管壁厚、管内流体介质以及海流流速的变化对立管位移响应以及等效应力的影响。分析结果表明:立管位移响应随着壁厚和内部流体密度的增加呈下降趋势,随着海流流速的增加呈上升趋势,但外径变化对立管位移响应的影响却不显著。触地点处的等效应力发生了剧烈变化,从触地点到悬挂点,立管所受等效应力呈振荡波形,峰值整体呈上升趋势,波峰之间的间距逐渐增大。立管位移响应主要受立管壁厚、内部流体密度以及海流流速的影响,而立管等效应力主要受立管内部流体密度和海流流速的影响。