【摘 要】
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深海浮式平台的系泊系统设计时,需要确定安装于海床中的锚固结构的承载力。鱼雷锚是一种新型深海锚固结构,采用自由下落式安装,安装成本低,其承载力较大。传统鱼雷锚类似于桩,含有对称尾翼,其承载力主要由锚体侧阻力提供,其承载力与贯入深度密切相关。端承式鱼雷锚为一种新型鱼雷锚,在安装结束后,通过特殊机构张开端承板,进而形成端部阻力。论文利用小比尺模型试验与数值计算对端承式鱼雷锚的承载特性与影响因素进行综合分
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深海浮式平台的系泊系统设计时,需要确定安装于海床中的锚固结构的承载力。鱼雷锚是一种新型深海锚固结构,采用自由下落式安装,安装成本低,其承载力较大。传统鱼雷锚类似于桩,含有对称尾翼,其承载力主要由锚体侧阻力提供,其承载力与贯入深度密切相关。端承式鱼雷锚为一种新型鱼雷锚,在安装结束后,通过特殊机构张开端承板,进而形成端部阻力。论文利用小比尺模型试验与数值计算对端承式鱼雷锚的承载特性与影响因素进行综合分析,并与传统型鱼雷锚进行对比,主要开展以下工作。(一)端承式鱼雷锚承载特性的小比尺模型试验研究。模型试验在干砂中进行,主要分析了承载板面积、埋深、干砂相对密实度、拉拔角度等因素对承载力影响。试验结果表明,在竖向荷载下,当埋深小于某一值时,传统型鱼雷锚的荷载位移曲线变形平缓,无峰值点;端承式鱼雷锚荷载位移曲线具有峰值点。在试验条件相同下,端承式鱼雷锚承载力显著高于传统型。埋深与相对密实度的增加均可提高承载力。在水平荷载下,端承式与传统型鱼雷锚承载特性相近;在倾斜荷载下,端承式鱼雷锚承载板面积大于某一值时,其承载特性明显优于传统型。(二)端承式鱼雷锚与传统型鱼雷锚承载特性数值计算。采用ABAQUS软件,针对埋置于不同深度黏土质海床(均匀土与正常固结土)中的两类锚型,开展了数值计算,主要探讨了承载板位置、埋深、拉拔角度、承载板面积、土体性质等因素对承载力的影响。计算结果表明,在均匀土中,承载板位置对承载力影响较小,水平拉拔时,承载板面积影响较小,竖直拉拔时,承载板位置影响较小,承载板面积影响较大。在正常固结土中,承载板在底部时,可显著提高竖向承载能力。端承式鱼雷锚承载力最大值随承载板面积增大而出现在不同拉拔角度上。埋深增加可显著增加鱼雷锚承载力。在正常固结土中,在水平荷载下,端承式与传统型鱼雷锚旋转中心约在距锚端0.7倍锚长处。端承式鱼雷锚破坏模式为锚端与承载板处的局部剪切破坏,且破裂面向锚杆延伸一定长度。建立了端承式鱼雷锚V-H破坏包络线。
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