风浪流作用下考虑筒-土接触的吸力筒导管架响应

以中国南海某海上风电吸力筒导管架基础为分析对象,以50 a重现期极端工况为载荷条件,考虑筒-土接触建立全三维有限元模型,对吸力筒导管架的安装角度和结构强度、地基沉降以及筒基承载力进行分析。结果表明,当基础安装方向与浪流作用方向的相对作用角为120°时,基础所受载荷响应最小。地基承载力和基础强度满足要求。在基础及风机安装过程中最大产生0.431 m土体沉降,应为基础预留足够的沉降量。     

筒型基础在水下管汇结构中的应用

在水下管汇结构中应用筒型基础,具有安装维修简便,安装过程中调平容易,承载能力高,抗海流冲刷、抗地震作用、抗意外碰撞和渔网拖曳、抗水平滑移能力强等优点.文章结合我国首座以筒型基础为支撑的水下管汇结构的海上安装施工,介绍了筒型基础的结构形式、基本工作原理、水下管汇结构形式,总结了筒型基础应用于水下管汇结构的优点,为后续水下管汇结构的设计和安装提供参考.     

筒型基础渗流场的有限元模拟与分析

利用有限元数值计算方法模拟筒型基础负压沉贯过程中的渗流场。结果表明:在筒型基础裙端部的渗流场比较复杂,特别是裙端部的渗流速度最大;筒型基础内土体表面渗出速度随筒型基础入土深度增加而分布均匀,同时筒型基础内土体表面渗出速度或渗入速度随筒型基础入土深度的增加而减小。此结果与实践和试验符合良好。     

筒型基础渗流场的有限元模拟与分析

利用有限元数值计算方法模拟筒型基础负压沉贯过程中的渗流场.结果表明在筒型基础裙端部的渗流场比较复杂,特别是裙端部的渗流速度最大;筒型基础内土体表面渗出速度随筒型基础入土深度增加而分布均匀,同时筒型基础内土体表面渗出速度或渗入速度随筒型基础入土深度的增加而减小.此结果与实践和试验符合良好.     

垂向动载下桶形基础响应的离心机实验研究

通过离心机实验研究发现,在垂向动载荷作用下,当载荷幅值超过一定值时,在激振过程中桶基周围一定范围内的土体发生液化,土体产生明显的沉降。随着载荷幅值的增加,土体的沉降增加,但是发生变形的土体最大范围基本相等。土体中超孔压从桶壁沿水平方向和从泥面沿垂直方向逐渐减少。随着载荷幅值的增加,土体上部完全液化的土层厚度增加。     

海上自升式钻井平台新型筒型桩靴承载力

为了比较筒型桩靴和传统典型桩靴装配平台的不同受力性能,详细分析不同桩靴型武对于桩腿刚性度和平台整体承载能力的影响.通过Swipe和固定位移比的加载方法,绘制了复合加载模式下筒型桩靴和传统桩靴基础的垂向荷载-水平荷载、垂向荷载-弯矩荷载、垂向荷载-水平荷截-弯矩荷载受力空间的破坏包络面和循环荷载条件下2种桩靴基础的垂向静...     

大型液化石油气全冷冻式储罐基础设计

大型液化石油气全冷冻式储罐为低温低压储罐,罐内温度可达－５０℃,在基础设计时必须考虑受到冻害的可能性。在基础选型时不但要考虑它的功能性,还要考虑经济性。因此建议,在一般地基情况下,选用桩支架空砼板式基础。由于储罐内液体的气化产生的内力作用使罐体产生向上的抬力,而不能简单地采用直锚栓锚固。建议在一般情况下可用简便易行又能适应罐体变形的偏钢锚固。这类罐基础所承受的荷载计算,在国内外尚无规范的情况下,可参照美国石油协会标准（ＡＰＩ６２０）进行,但荷载和荷载组合应遵循国家标准（ＧＢ５０１９１—９３）的有关要求。对于承载能力极限状态,应按试水、安装和使用三个阶段分别进行计算。试水荷载分项系数建议取为１．０５。针对这种储罐的基础设计,必须严格控制基础的沉降。根据罐体的结构形式和配管连接方式,建议在一般地基上,试水时的最大允许沉降量可取为０．００１５Ｄ（Ｄ为罐的外直径）,正常使用时最大允许沉降量为 ０．００１０Ｄ。同时在计算沉降时荷载取标准值,而不考虑风荷载和地震作用引起的附加压力。     

滩海平台桶型基础模型承载力试验研究

通过模型试验探索滩海平台桶式负压桩基础与软土地基相互作用的机理及桶型基础在竖向、水平荷载作用下的软土地基承载力情况,确定地基的破坏模式,提出桶型基础的承载力近似计算方法,为桶型基础在滩海构筑物中的应用提供了依据。     

随机荷载组合作用下海上导管架基础结构的动力响应分析

在导管架动力学分析中,开展了不同随机荷载组合作用下的导管架动力响应特性研究。基于AR线性滤波法和随机波浪理论及P-M谱对于风速和水质点速度、加速度进行模拟,从而计算得到塔筒所受风荷载与结构所受波流荷载,基于线性叠加法和Turkstra法对随机荷载进行组合,进行不同组合作用下的导管架基础结构的动力响应分析,对塔筒顶部位移及导管架基础顶部位移、加速度进行对比。研究结果表明,海上导管架基础结构在随机风与最大波流荷载的组合作用下,塔筒顶部和导管架基础顶部的动力响应最大,塔筒所受风荷载取值对于结构的动力响应影响较小,可进行简化处理,波流荷载对于结构的影响很大。     

大型LNG全容罐竖向地震作用分析

大型LNG储罐地震作用下的研究至关重要。目前国内外对水平地震作用研究较多,但LNG储罐竖向地震作用下的研究很少。文中首先探讨了LNG混凝土储罐模态分析的理论方法,指出流固耦合模态分析的有效性;其次建立竖向地震流固耦合有限元数值模型,得到了LNG储罐竖向地震作用下特有的穹顶呼吸模态,此模态周期0.143 s,地震力大;最后,研究了在实际工程中的160 dam~3LNG储罐的地震反应谱,得到了底板、罐壁和穹顶的受力,且比较了竖向和水平地震的计算结果,竖向地震对穹顶影响较大。指明不能忽视竖向地震作用,为后续储罐结构的力学分析及工程设计打下了基础。     

水平动载下粉土地基中桶形基础承载力离心机实验研究

对动载作用下分层土中单桶基础动承载特性、四桶基础动承载特性进行了离心机实验模拟。结果表明,桶顶与粘土面相同时,有上覆粘土层条件下的桶基动力响应较无上覆粘土层条件下的孔压增长小,但沉陷大;桶顶与粘土层下的砂土面相同时比与粘土面相同时的响应大。桶基在动载后的静承载力得到提高。由于液化区的滤波和对动载的衰减作用,发生沉降的范围有限,离桶壁约一倍桶高距离。超孔隙水压从桶基边沿水平向逐渐衰减,从土面开始往下逐渐衰减到零。桶基周围砂土完全液化的厚度随载荷幅值的增加而增加,最大值约为桶高的40%。     

水平动载作用下桶基周围砂层液化特性的数值模拟

针对水平动载作用下桶基周围饱和砂层中液化度的变化和液化后的残余强度进行了数值模拟,分析了动栽特性和土性参数对砂层中液化度的影响,以及动载作用下砂层中孔压的累积和轴向应变的变化特性。获得了砂层在不同轴向应变破坏标准下的液化强度曲线,以及桶基周围砂层不出现液化的临界动载振幅值、液化出现的应变门槛值等数据。通过与饱和砂层动三轴试验结果的比较,文中计算结果与试验结果接近。     

浅海混凝土箱筒型基础结构采油平台研究

基于SAP2000有限元软件,对软土地基上混凝土箱筒型基础采油平台结构的合理尺寸、内力、沉降以及承栽力进行了分析,结果显示采油平台的沉降以及承载力等均满足要求。在渤海地区淤泥质软土地基上,混凝土箱筒型基础结构采油平台具有可行性,可在未来浅海采油平台设计中进行考虑。     

桶形基础竖向承载力理论计算方法及土性参数的敏感性分析

提出具有浅基础特点的桶基平台承载力计算可采用经典的地基承载力公式．并通过试验数据进行了土性参数的敏感性分析，阐明在特定工程的基准参数集下土性参数对地基极限承载力的不同贡献，为设计和施工提供理论的依据。     

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.     

分体式吊装对导管架基础竖向承载特性影响的数值模拟

以庄河海域3 000吨级海上升压站为例,基于Abaqus有限元软件建立海上升压站导管架基础模型,进行海上升压站上部组块分体式吊装对导管架基础竖向受荷特征影响规律的数值模拟研究。结果表明：采用分体式吊装方案后,升压站基础总沉降量比整体加载方案小,但基础沉降不均匀;升压站基础承受的竖向载荷与整体加载方案相比差别不大;升压站基础桩身变形略大于整体加载方案,相对容易导致桩周土体发生破坏。 虽然分级加载方案与整体加载方案相比对导管架基础的承载特性有一定的不利影响,但考虑到施工成本,可采用分体吊装方式进行施工。研究成果可为海上风电类似工程提供参考。     

辽东湾绥中区砂土液化的预测

本文依据大量的土质调查资料,对该海区的浅层砂性土,在地震和波浪荷载作用下,进行了液化可能性的预测。结果表明:该海区在地震烈度为7度的情况下,海底20 m以上砂性土不会发生液化现象,在8、9度条件下可发生轻微至中等液化;在50年一遇的风浪荷载作用下,海底20 m以上砂性土不会发生液化。故在进行海中建筑物地基基础设计时,应以地震力引起的地基土液化为控制标准。