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深水半潜式平台张拉锚泊系统失效分析
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作者 王腾 王晓彤 胡新辉 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2018年第5期128-133,共6页
针对深水半潜式平台在极端工况下张拉锚泊系统失效情况,基于板锚失效上拔过程中位移与承载力的关系曲线,提出在AQWA软件中用非线性锚缆模拟板锚走锚过程的方法,对深水半潜式平台张拉锚泊系统在百年一遇工况下断锚、走锚情况的平台响应... 针对深水半潜式平台在极端工况下张拉锚泊系统失效情况,基于板锚失效上拔过程中位移与承载力的关系曲线,提出在AQWA软件中用非线性锚缆模拟板锚走锚过程的方法,对深水半潜式平台张拉锚泊系统在百年一遇工况下断锚、走锚情况的平台响应、锚缆拉锚力及最大缆张力进行分析。研究表明:断锚时各锚链拉力瞬变,平台迅速发生大距离偏移;走锚时随着板锚的拔出各锚链上的拉力逐渐增大,平台位置逐渐偏移,最后达到平衡状态。单缆断锚时,迎浪向5号锚缆拉力最大;单缆断锚且单锚走锚时,3、6号锚缆拉锚力最大。失效缆超过一根时,平台偏移和单缆最大缆张力均超出规范要求,同时其它锚缆最大拉锚力极有可能出现超过板锚极限承载力的情况,最终造成整个锚泊系统破坏。 展开更多
关键词 半潜式平台 张拉锚泊系统 走锚 断锚 AQWA
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吸力贯入式板锚转动上拔过程的数值模拟研究 被引量:8
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作者 王腾 严梦 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期118-123,共6页
吸力贯入式板锚(SEPLA)是一种系泊深海浮式结构的新型基础,在转动上拔的过程中其埋深和承载力会不断减小。采用包络面塑性极限分析方法,对吸力贯入式板锚在其转动上拔的过程中的埋深损失和承载力进行了模拟分析,并考虑锚链、土和板锚的... 吸力贯入式板锚(SEPLA)是一种系泊深海浮式结构的新型基础,在转动上拔的过程中其埋深和承载力会不断减小。采用包络面塑性极限分析方法,对吸力贯入式板锚在其转动上拔的过程中的埋深损失和承载力进行了模拟分析,并考虑锚链、土和板锚的相互作用。研究了切向偏心、锚链泥线夹角等参数对埋深损失、板锚转角、承载力的影响,并与离心机模型试验数据验证。研究结果表明,随着锚眼切向偏心的增大,板锚埋深损失逐渐减小,甚至出现埋深增大的现象,但相应的承载力显著降低。当偏心比ep/en<0.1时,板锚的承载力基本不变;当ep/en>0.1后,板锚的承载力随ep/en增大而减小。泥线处锚链倾角越小时,板锚的转动角度越小,获得的承载力效果越好。 展开更多
关键词 板锚 转动 锚链 塑性方法 数值分析
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粉土界面恒刚度循环剪切试验研究 被引量:5
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作者 王腾 张哲 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1921-1927,共7页
竖向循环荷载作用下桩土界面的作用机理是研究桩土摩擦疲劳的关键。针对循环荷载作用下桩-粉土界面的剪切性能,使用改进的剪切试验装置在恒刚度条件下进行循环剪切试验,研究循环次数、累积位移和法向刚度对其摩擦疲劳性能、循环后单调... 竖向循环荷载作用下桩土界面的作用机理是研究桩土摩擦疲劳的关键。针对循环荷载作用下桩-粉土界面的剪切性能,使用改进的剪切试验装置在恒刚度条件下进行循环剪切试验,研究循环次数、累积位移和法向刚度对其摩擦疲劳性能、循环后单调剪切性能的影响。试验结果表明,粉土在循环剪切过程中,法向应力和剪应力在初始10个循环内随循环数增加快速衰减,随着循环进行,逐渐趋于稳定;单次循环内在剪切位移方向变化时,土体呈现表现出剪缩-剪胀-剪缩交替现象,总体变形呈现剪缩的趋势;循环荷载作用下,粉土界面的法向应力和剪应力随法向刚度增大衰减速率增大,达到稳定的累积循环位移越小;粉土循环后的单调剪切、法向应力恢复的单调剪切的剪应力比小于首次单调剪切试验值,且法向应力恢复的循环后剪切试验的剪胀程度较小,表明循环剪切过程中界面处粉土颗粒棱角破碎,颗粒变得光滑。在对试验数据分析的基础上,提出了与累积位移、法向刚度和初始应力相关的无量纲累积位移,建立了法向应力和界面摩擦角随累积位移的衰减方程。 展开更多
关键词 摩擦疲劳 循环剪切 循环后剪切 粉土 恒刚度 累积位移
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黏土海床管道局部冲刷的模拟研究 被引量:4
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作者 王腾 蒋栋增 宋斌 《泥沙研究》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期68-73,共6页
基于黏土的流变特性,将黏土视为一种流体,用Herschel-Bulkley模型模拟,采用计算流体力学(CFD)软件Fluent建立二维管道冲刷模型,结合SST k-ω湍流模型以及VOF两相流模型对黏土海床上管道局部冲刷进行数值模拟研究。研究分析表明:海底管... 基于黏土的流变特性,将黏土视为一种流体,用Herschel-Bulkley模型模拟,采用计算流体力学(CFD)软件Fluent建立二维管道冲刷模型,结合SST k-ω湍流模型以及VOF两相流模型对黏土海床上管道局部冲刷进行数值模拟研究。研究分析表明:海底管道的存在增加了海流对海床的剪切应力,随悬空高度增大,海床剪应力逐渐减小。管道冲刷深度主要受黏土的不排水抗剪强度和流场流速的影响,管道的局部冲刷深度随土体强度的增大而减小,屈服应力为150 Pa时其冲刷深度为0.63D,约为屈服应力为600 Pa时的2倍。管道的局部冲刷深度随流速的增大而增大,流速每增加0.2 m/s其管道下方的冲刷深度平均会增加0.16D。受管道对流场的扰动,管道下游的尾流冲刷深度对流场流速大小更为敏感。 展开更多
关键词 黏土 Herschel-Bulkley 管道局部冲刷 CFD
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二段线弹性海床上悬链线立管触地段贯入响应解析解 被引量:1
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作者 王腾 杜宝平 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期1676-1683,共8页
钢悬链线立管触地段管土作用对管线埋深及管线寿命的影响显著。对触地段管土相互作用p–y曲线用二段线弹性近似,考虑了土体刚度的非线性,更好地反映土体刚度随管线贯入深度增大而降低的特性。根据贯入深度建立了多段管线控制微分方程,... 钢悬链线立管触地段管土作用对管线埋深及管线寿命的影响显著。对触地段管土相互作用p–y曲线用二段线弹性近似,考虑了土体刚度的非线性,更好地反映土体刚度随管线贯入深度增大而降低的特性。根据贯入深度建立了多段管线控制微分方程,结合边界条件求得静力状态下管线贯入响应的解析表达式。在验证解析解正确的基础上,对土体刚度变化、泥线处土体不排水抗剪强度、土体强度梯度、外部弯矩荷载及管线自重下的管线贯入响应进行了分析。结果表明二段线弹性模型中得到的土体阻力与p–y曲线更接近。管线贯入深度随泥线处土体不排水抗剪强度、土体强度梯度的增大而减小。外部弯矩荷载的增大会使管线贯入深度及触地段管线的最大剪力变大。管线自重增加会使管线贯入深度增加,弯矩增大。 展开更多
关键词 悬链线立管 管土相互作用 土体弹簧刚度 解析解
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管土界面摩擦疲劳效应对深水井口导管贯入阻力的影响
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作者 王腾 何家龙 刘锦昆 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1532-1539,共8页
深水井口导管在黏土中的贯入阻力与导管土体界面产生的摩擦疲劳密切相关。在导管安装过程中,管土界面会产生摩擦疲劳,使得导管–黏土界面处的侧摩阻力降低。采用ABAQUS软件中任意拉格朗日欧拉法(ALE)模拟导管的贯入过程,并通过子程序VUS... 深水井口导管在黏土中的贯入阻力与导管土体界面产生的摩擦疲劳密切相关。在导管安装过程中,管土界面会产生摩擦疲劳,使得导管–黏土界面处的侧摩阻力降低。采用ABAQUS软件中任意拉格朗日欧拉法(ALE)模拟导管的贯入过程,并通过子程序VUSDFLD和VFRIC来模拟导管土体黏性接触面的摩擦疲劳效应,研究了在均质黏土和非均质黏土中,摩擦疲劳对导管贯入阻力的影响,以及循环划井眼解卡的基本原理。研究结果表明:由于摩擦疲劳的影响,管土界面之间的黏聚力系数随贯入位移逐渐降低并趋近于土体的灵敏度倒数,从而导致单位侧摩阻力降低,在贯入结束时,均质土和非均质土中导管总贯入阻力分别减小42.60%,28.48%;导管划井眼时的上下循环运动,增大了土体的"累积剪切位移",使得管土界面之间的摩擦疲劳增大,导管贯入阻力降低,使得"卡住"的导管可以继续贯入到设计深度。 展开更多
关键词 导管 贯入阻力 黏性接触面 摩擦疲劳 划井眼
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