【摘 要】
：
我国海上油气开发的主力设施是导管架等固定式平台,一般采用钢管桩基础,其运行期间常会有可移动自升式钻井平台在附近进行钻修井作业。由于自升式平台作业臂长有限,导致桩靴与临近固定式平台桩基础的净间距小于一倍桩靴直径,从而对临近平台的稳定性产生影响。但现行规范中未就这一问题给出明确的验算方法或控制措施,成为近年来该领域研究的热点问题。本文综合采用室内模型试验及土工离心机试验,结合数值模拟与理论分析手段,系
论文部分内容阅读
我国海上油气开发的主力设施是导管架等固定式平台,一般采用钢管桩基础,其运行期间常会有可移动自升式钻井平台在附近进行钻修井作业。由于自升式平台作业臂长有限,导致桩靴与临近固定式平台桩基础的净间距小于一倍桩靴直径,从而对临近平台的稳定性产生影响。但现行规范中未就这一问题给出明确的验算方法或控制措施,成为近年来该领域研究的热点问题。本文综合采用室内模型试验及土工离心机试验,结合数值模拟与理论分析手段,系统研究了桩靴插拔对临近平台桩基础变形及承载力的影响规律,提出了评价受影响桩基承载力与变形的方法,主要内容及研究成果如下:（1）采用CEL、ALE及MSM三种大变形分析方法模拟了离心机试验桩靴的贯入过程,分析了插桩过程的土体破坏机制及回流模式,从求解算法、计算效率及操作应用等方面总结了三种大变形分析方法的优缺点,基于离心试验及数值模拟得到的插桩阻力结果与现行规范方法进行了对比。（2）采用大变形数值分析手段求解了桩靴插拔桩过程土体的水平位移,研究了均质粘土或砂土中桩靴插拔对周围土体的扰动范围,并开展室内模型试验测试了桩靴插拔阶段侧向土压力的传递规律,及桩靴插拔完成后周围土体强度的衰减规律。（3）开展了系统的离心机模型试验,研究桩靴插拔对临近桩基础承载力与变形的影响。阐明了桩靴贯入导致临近桩基础的变形规律及影响因素,确定了临近桩的最大水平变形及位置,提出了桩靴贯入对临近桩变形影响的两阶段理论分析方法及CEL三维大变形分析方法,由离心试验结果验证了所提方法的可靠性。（4）基于室内模型试验与离心模型试验结果,分析得到受桩靴插拔影响的桩基竖向承载力变化规律;开发了子程序USDFLD,在有限元分析中引入受扰动土体强度的衰减规律,提出了准确模拟桩靴插拔影响的临近桩基础竖向承载力数值计算方法。（5）研究揭示了受桩靴插拔影响的临近桩基础水平承载力及桩周土抗力的衰减分布规律,建立了粘土、砂土单桩p-y曲线模型,在此基础上引入强度衰减系数,提出了考虑桩靴插拔影响的桩基水平承载力p-y曲线计算方法,对比离心模型试验验证了所提修正p-y曲线方法的可靠性。以上研究为受桩靴插拔影响的海洋平台桩基设计及稳定性验算提供了依据。
其他文献
微结构光纤凭借其制作材料丰富多样,结构灵活多变而备受关注,尤其在光纤传感领域为传感器的研究提供了新的思路。微结构光纤传感器由于不带电、抗电磁干扰、防爆、防燃、质量轻、体积小、可长期监测等优点被迅速应用到了国家安全、重大工程等领域,又因为微结构光纤结构的特殊性使得填充变成了可能。近年来,填充型微结构光纤传感器展现出了独特且优异的性能,实现了更高灵敏度,更高精确度,更长距离的传感。本论文针对材料填充微
随着化学、生物学等学科的发展,待解决问题的复杂程度随之不断加深,同时也对科学仪器的性能提出了更高的要求,以便实现更高水平的分析目标。质谱分析作为一种重要表征手段而被广泛应用,其中串联质谱分析方法可以通过分析碎片离子来研究分子的结构。在众多类型的质谱仪器中,FT-ICR质谱仪因其具有较强的离子选择和操控能力,成为了串联质谱分析研究中较为理想的质谱分析仪器。通过向质谱仪中引入激光,可以对各种离子开展相
距离图像分割是三维数据理解的基础研究工具,但传统的距离图像分割方法在分割前需获取待分割场景的三维数据,而这一过程使得分割容易受误差传递的影响出现错误,还将消耗较多的运算空间。导致距离图像分割在计算能力受限场景、无法预先获取或准确获取三维数据的场景中的应用受到限制。因此,如若能以无需获取三维数据的方式对场景实施距离图像分割,则将拓展该技术的应用范围。本文通过分析包裹相位的奇异特征的方式建立相位奇异检
二维层状过渡金属硫族化物（Transitional Metal Dichalcogenides,TMDCs）因为具有厚度可调的带隙、电学和光学特性,在光电传感,新能源,生物医学,集成电路等领域有巨大的应用潜力。其中,单原子层过渡金属硫化物（MS2,其中M是钼Mo、钨W或铼Re元素）,例如硫化钼（Mo S2）,硫化钨（WS2）等作为直接带隙半导体材料,是研发新型光电子器件、谷电子学器件和光催化电极的
能源是现代社会高效运转并可持续发展的核心动力,作为主要能源之一的油气资源起着举足轻重的作用。海底管道是海洋油气集输与储运系统的重要组成部分,在海洋油气资源开发系统投资中占据重要比例,被称为海洋油气资源输运的生命线。温压荷载往复作用下海底管道的动态响应是危及管道在位稳定与运行安全的世界性难题。海底管道的动态响应可分为管道的整体屈曲与轴向移动,两者相伴而生,存在复杂的耦合作用。本文将室内模型试验、理论
随着海洋经济的高速发展,船舶作为海上主要的交通工具,其高速尾流可能会对海洋、港口和河道环境造成破坏。已有研究学者对船舶单螺旋桨尾流及其可能造成的冲刷破坏进行了相关研究。但双螺旋桨尾流表现为更加复杂的流体运动,其尾流速度分布和冲刷破坏形式还没有定论。本文使用CFD数值模拟方法对静水中双螺旋桨尾流进行了数值模拟。并通过小尺度模型试验,使用声学多普勒测速仪（ADV）测量尾流在流出平面的分布,验证了CFD
数字化时代带给我们便利的同时，也带来了前所未有的挑战。这种挑战体现在社会生活、经济发展乃至教育教学的方方面面，其中最大的挑战是对未来人才培养的挑战。为了适应这种社会巨变，高校必须改变人才培养理念和模式：培养能独立思考的人比培养会学习的人更重要。
机械作用可以改变材料晶格结构,是调控材料物理性质的有效手段。对于原子层厚的二维层状纳米材料而言,机械力对其电学、光学和光电性能的调控作用更为明显。研究机械力对二维材料及其器件性能的调控效应与机理不仅是制备柔性、可穿戴二维材料器件的前提,还是开发新型二维电子、光电子器件的基础。然而,目前对纳米尺度材料施加可控机械力的方法尚不成熟,导致机械力对二维材料及其器件性能的调控研究仍处于起步阶段。本文系统性地
内燃机的功率覆盖广,热效率高,可靠强。在未来很长一段时间内,内燃机仍将是世界范围内最主要的动力源。随着节能减排的双重压力,内燃机亟需提高热效率,降低排放。采用增压直喷与高压缩比等技术可以显著提高汽油机的热效率。这些新技术的运用会带来更高的缸内压力和更快的火焰传播速度,内燃机的运行边界被不断扩展。但是运行边界的不断扩展会使缸内的混合气状态变得敏感且不稳定,缸内热负荷增大,非正常燃烧现象出现的概率随之
离子能够反映人体健康状况,片上检测是技术发展趋势。硅基Fano共振机制可显著提高全光信号处理性能,但作为片上离子传感平台时,需突破面临的技术难点。Fano共振器件一般由两个谐振腔耦合产生,牺牲了器件的紧凑性,在多功能集成时,有效工作波段内谐振峰数量限制了其复用能力。本文针对硅光子器件离子传感,研究优化Fano共振理论传感模型、提高Fano共振器件的集成度、复用性和改善性能的技术途径,实现基于Fan