导管架钢桩溜桩后桩基承载力评估方法及应用研究

导管架钢桩溜桩给海上施工带来很大风险,也让人们对平台运行后的桩基承栽力产生了担忧。为了保证平台服役期间的安全,以东海某导管架溜桩后的桩基承载力评估为例,根据实际打桩情况,提出导管架桩基承载力后评估方法,并进行分析研究,以期为今后类似导管架在打桩过程中出现溜桩后桩基承载力的后评估提供借鉴。     

海上钻井隔水导管打入作业溜桩深度预测

目前桩体施工溜桩深度预测主要集中在大直径超长桩的打桩风险分析中,对海上隔水导管施工溜桩机理和深度预测缺乏研究,存在作业盲目性和风险性。通过对海上隔水导管施工中导管与平台几何关系分析、导管极限承载力计算和溜桩机理分析,提出了海上隔水导管施工溜桩深度预测理论模型。溜桩深度预测理论模型在我国某海域油气田数口井的隔水导管施工作业中得到了成功应用,施工预测深度范围与实际溜桩深度基本一致,为隔水导管施工风险评估提供了理论基础,确保了海上作业的安全性。     

考虑溜桩效应的单桩基础承载特性数值模拟

为分析竖向和水平载荷作用下溜桩对钢管桩承载特性的影响规律,基于理论分析得到的溜桩区间数据,建立考虑溜桩效应的桩-土数值模型。结果显示：当单桩受到竖向载荷时,溜桩减小桩侧摩阻力,溜桩对钢管桩竖向承载力的影响较为显著;当单桩受到水平载荷时,溜桩条件下钢管桩弯矩大于无溜桩条件下的弯矩,说明发生溜桩会导致钢管桩产生更严重的弯曲变形;溜桩条件下的极限土抗力小于无溜桩情况。     

深水钢桩起吊下放运动特征分析

桩基的安装精度对海洋平台安装及漂浮式平台在位性能的影响非常大.以南海深水大型导管架及其钢桩为研究对象,采用Orcaflex软件模拟分析了钢桩在不同水深的运动特征,研究了影响钢桩运动和就位精度的关键因素.结果表明,因钢桩质量达数百吨,运动计算分析结果表明钢桩起到一定的锚定作用,尤其是当钢桩下放至接近泥面时,桩尖及桩顶水平...     

水平载荷下群桩效应对导管架平台结构计算的影响

考虑群桩效应,分析了导管架平台在水平载荷作用下桩土间相互作用的计算原理。在AN-SYS软件中结合p-y曲线法,对某导管架平台分别建立了考虑和不考虑群桩效应的非线性有限元模型,以及泥面下6倍桩径处加固支的简化模型。通过对比3者的计算结果,得出群桩效应影响导管架平台结构计算的有关结论。     

自升式钻井平台桩腿入泥深度计算研究

开展了桩腿与海底土相互作用分析,提出了自升式钻井平台桩腿承载力计算模型,该模型考虑了插桩速度、桩靴上覆土压力、群桩效应等因素的影响.现场应用表明,本文提出的自升式钻井平台桩腿承载力计算模型在预测桩腿入泥深度时具有非常高的准确度,相对误差在10％以内.     

海洋平台单列群桩效应的研究

主要研究具有大直径d（2.134m）、深贯入 l（96m）、小桩距 Sa（3.507m,其桩间距 Sa与桩径 d之比仅为 1.643）,而且桩数少（仅为一列,共2根桩）等显著特点的某海洋气田平台桩基群桩的竖向承载力的超群桩效应。现有的多种相关规范,并没有涉及到本文所述特殊条件下单列群桩竖向承载力的分析计算。因此,考虑管桩内土塞的闭塞效应,采用线弹性理论、港口工程群桩承载力折减系数法、建筑桩基规范法以及凭借已有模型试验结果进行计算等几种方法来分析该群桩竖向承载力的超群桩效应。通过进一步分析,总结出分析该类群桩效应问题较为实用的方法,以期对工程实践提供参考。     

自升式海洋平台桩腿桩靴有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS、Workbench,对自升式海洋平台桩腿桩靴进行在极端工况下的静力、模态、波流耦合等分析。利用理论基础对桩腿桩靴受到的各种海洋环境载荷进行计算分析,并结合中海油能源发展股份有限公司采油服务公司及中国船级社《海上移动平台入级与建造规范》的实际数据,对其数值解和理论值进行比较分析,以验证有限元方法求解的可靠性。研究结果对于提高自升式海洋平台桩腿桩靴质量有显著意义,并可为现场应用提供借鉴。     

大型绞吸挖泥船钢桩台车固桩夹具设计研究

钢桩台车系统是目前大型绞吸挖泥船非常重要的一种定位系统。绞吸挖泥船在施工作业时,钢桩的升降是一种出现比较频繁的工况,而固桩央具是钢桩台车升降系统的关键部件,其可靠与否将直接影响整个台车系统的安全性。该文以重型固桩夹具设计为研究目标,通过夹持力计算模型确定夹具固定钢桩所需的最小油缸拉力,利用非线性有限元分析方法对固桩夹具的工作过程进行仿真计算分析,并对其结构强度及应力分布规律进行讨论,研究结果可为类似的夹具设计提供参考。     

人工岛灯塔平台断桩修复治理

某人工岛登陆点的灯塔平台在恶劣天气时受到意外撞击,其中一根钢桩与墩台底部断开,不能继续使用。针对钢桩的受损情况进行分析,制订了增设两根钢桩的修复方案。根据平台所受荷载进行有限元计算,确定两根钢桩的总体布置,最后对施工工艺及详细流程进行了阐述。结果表明,修复后的钢桩能够满足灯塔平台的承载能力,灯塔平台恢复使用功能。     

DSJ300-L1自升式钻井平台桁架式桩腿维修技术

DSJ300-L1自升式钻井平台左舷桩腿在某次插桩下降过程中发生了塑性变形,需对左舷桩腿的塑性变形段进行维修.经分析确定采用局部桩腿更换的方式进行维修,即通过测量确定桩腿变形的最高点及最低点,将此段范围作为桩腿更换的区域,而后制作出同等长度的桩腿进行替换.首先,简要概述了平台的概况;其次,对桩腿的变形情况进行了分析;其...     

碎石桩机理分析及单桩承载力计算

笔者应用弹、塑性理论对碎石桩及桩周土作用机理进行了分析,推导出碎石桩单桩承载力计算公式。同时,与其他计算方法的计算结果进行了比较。结果表明,用本方法计算得出的结果与Hughes Withers法和被动土压力法结果非常接近。     

固桩楔块处桩腿局部应力研究

用有限元法模拟桩腿、楔块和固桩架平台结构的物理特性，通过计算得到楔块处桩腿的局部应力的分布，为桩腿的局部强度分析提供了依据。     

基于API RP 2GEO规范的钢桩轴向承载力分析

打入式开口钢桩作为桩基础的基本形式,广泛应用于海洋工程中。准确地计算钢桩在土壤中的轴向承载能力对海上油气安全生产至关重要。本文主要基于API RP 2GEO(2014)规范提出的桩承载力计算方法进行研究,并结合实际工程项目实例,详细介绍了桩基础承载能力的计算方法,力求使读者能够根据本文更为准确地评估钢桩在土壤中的承载能力。     

群桩等效计算及其在近海工程中的应用

基于大量的近海工程实践,本文系统地介绍了平台群桩等效计算的基本理论和公式,尤其详细论证和说明了群桩刚性系数的计算方法。文章还结合实例叙述了这种方法的工程应用。计算结果表明,这种等效计算法省工省时,精度满足要求,可用于实际工程。     

自升式平台超高桩腿吊装新方法

简要介绍目前国内自升式平台桩腿吊装接长的常用方法,提出一种基于杠杆原理的平台桩腿吊装方案,并介绍该方案和所用工装的设计及应用情况,解决桩腿长度超出船坞龙门吊高度、常规吊装方案无法吊装的困难,保证平台下水前的完整性以及节省下水后租用大型浮吊的费用,节约建造成本。     

深水吸力桩井口稳定性研究

吸力桩筒形基础作为海洋深水油气建井的海底井口承载力支撑结构,可以在结构下入海底地层10～20 m深度范围提供足够的承载力,成为未来深水油气建井的新方法。通过吸力桩安装过程井口稳定性分析,建立了根据吸力桩结构和地层参数特征的吸力桩建井承载力及井口稳定性计算模型。模拟实验结果表明：吸力桩的长度、直径及安装完成后的时间效应是影响吸力桩井口承载力的主要因素;在其他条件相同的工况下,吸力桩直径越大、下入地层深度越大、安装完成后承载力恢复时间越长,井口承载力及稳定性越高;模拟实验结果与理论计算结果相对误差约5%,验证了理论计算模型的可靠性。本文研究成果可为吸力桩建井结构优化设计及施工安装提供理论指导。     

海上废弃平台钢桩水下切割方法

国内外环保法规要求,废弃的海上平台必须进行拆除,平台桩腿的切割是拆除过程中关键的一步。本文结合渤中25-1油田单点打捞项目的工程实例,对海上废弃平台钢桩水下切割法进行了介绍,可为今后选择水下切割设施提供参考。     

地基边界条件对自升式平台桩腿承载性能的影响

针对深水自升式平台桩靴边界条件模拟问题，以某300英尺(1英尺=0.304 8 m)自升式平台为例，采用ANSYS有限元软件进行静力分析和极限承载力分析，对比常规铰支和弹性基础约束条件对自升式平台桩腿强度的影响，进一步探究不同桩-土边界条件对桩腿极限承载力和失效模式的影响。结果表明：弹性基础约束方式可有效降低重力二阶效应(p-Delta效应)的影响程度，使相应工况下的有效应力明显减小，在这种约束方式下计算得到的桩腿刚度更大且桩腿会率先进入塑性阶段；铰支约束过于保守；在2种边界条件下桩腿的失效模式也有较大差异。研究结果可为自升式平台的设计提供参考。     

带桩靴自升式桩基钻井平台插桩深度的计算方法

针对目前带桩靴的自升式桩基钻井平台插桩深度计算中存在的问题,提出了考虑桩靴实际形状和土层参数变化的地基承载力计算方法。同时编制了相应的计算机程序。