自升式平台插/拔桩机理研究
发布时间：2021-11-04 15:48
海底土质复杂,自升式平台在进行插桩和拔桩作业时经常遇到刺穿和难以拔出的问题。因此,本文通过建立自升式平台插/拔桩CEL数值模型,运用有限元软件ABAQUS/Explicit对模型进行准静态分析,在此基础上结合理论计算方法开发了自升式平台插/拔桩分析系统;最后,基于该系统对自升式风电安装平台进行数值建模并进行仿真分析,证明了本文研究方法对工程实践的指导意义。具体工作和主要研究成果如下:（1）在弹塑性理论的基础上展开了对土体本构模型中的摩尔-库伦模型、杜拉克-普拉格模型和凡·米塞斯模型的研究。其中,本文选取凡·米塞斯模型模拟土壤本构关系。之后阐述了欧拉-拉格朗日耦合法（CEL）和土的破坏模式,为下文研究作相关铺垫。（2）在CEL有限元法的基础上,通过HYPERMESH软件建立了平台桩靴和土体的网格模型并将其导入ABAQUS中进行仿真计算。桩土接触采用通用接触算法、边界条件采用加强沉浸边界法模拟,最后通过关键字法平衡土壤初始地应力。在此基础上,对影响插/拔桩阻力的各种因素作了研究。此外,通过分析插桩过程土体变形图可知土体会发生表面隆起、空腔形成、壁面坍塌和土壤回流4种失效模式,分析拔桩过程土...
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
海洋平台Figure1.1Offshoreplatform
图 1.1 海洋平台Figure 1.1 Offshore platform课题研究的意义国拥有漫长的大陆架，油气探明储量丰富。自升式平台依靠其优势逐渐，尤其在渤海湾等距离陆地较近的浅海区域。随着我国对石油需求量的升式平台的应用前景将更加广阔，其工作的安全性也就受越来越多的学者升式平台能够安全工作，主要是依靠海底平稳地基承受其自重和工作载身特点决定了它需要经常变更作业地点，而每次作业地点土的性状又存其中自升式平台插桩时，经常遇到上层土抗剪强度大于下层土的“鸡蛋壳桩过程中或平台在风浪流等载荷作用下土壤无法支撑平台，则会导致桩造成平台倾覆等安全事故。正确评估地基极限承载力是安全插桩、作业和生刺穿、滑移事故的保障。现有研究中，针对地基承载力的计算以理论要是运用美国造船与工程师协会推荐的经验公式，国内则依据《海洋井计算承载力，这两种方法对实际工程都具有一定的指导意义。然而这两
【参考文献】：
期刊论文
[1]硬土-软土插桩过程数值分析及验证[J]. 张建,唐文献,苏世杰,秦文龙,王静芳,刘仁昌. 石油勘探与开发. 2013(04)
[2]桩靴基础自升式钻井平台在砂土层下伏粘土层中的插桩分析[J]. 姚首龙. 船海工程. 2013(02)
[3]硬土层地基破坏模式及承载能力有限元分析[J]. 王楠,吴建政,徐永臣,黄忠平,朱龙海. 海洋石油. 2012(04)
[4]单一地层平台插桩地基土破坏模式及插桩深度有限元分析[J]. 王楠,吴建政,徐永臣,黄忠平,朱龙海. 海岸工程. 2012(04)
[5]自升式钻井平台拔桩机理探析[J]. 陈建强,王建会,李明海,张梁. 海岸工程. 2012(02)
[6]海上自升式钻井平台插桩阶段桩靴承载力计算[J]. 张浦阳,于晓洋,丁红岩. 石油勘探与开发. 2011(05)
[7]海上自升式钻井平台拔桩阶段桩靴上拔阻力的机理研究[J]. 丁红岩,乐丛欢,张浦阳. 天津大学学报. 2011(04)
[8]自升式平台穿刺计算方法探讨[J]. 曹式敬,宋林松,黎剑波,周杨锐. 海洋石油. 2011(01)
[9]自升式钻井平台插桩深度探析[J]. 陈建强,王建会,李明海,张梁. 海岸工程. 2011(01)
[10]自升式钻井平台拔桩阻力预测的数值计算方法[J]. 段梦兰,张爱霞,王建军,宋林松. 机械强度. 2010(06)
博士论文
[1]海上自升式钻井平台插/拔桩机理及新型桩靴静/动承载力研究[D]. 张浦阳.天津大学 2009
硕士论文
[1]自升式钻井平台桩靴插深预测及穿刺分析研究[D]. 王金彪.天津大学 2012
[2]自升式钻井船桩靴承载能力研究[D]. 付丽娜.天津大学 2008
本文编号：3476033
【文章来源】：江苏科技大学江苏省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
海洋平台Figure1.1Offshoreplatform
图 1.1 海洋平台Figure 1.1 Offshore platform课题研究的意义国拥有漫长的大陆架，油气探明储量丰富。自升式平台依靠其优势逐渐，尤其在渤海湾等距离陆地较近的浅海区域。随着我国对石油需求量的升式平台的应用前景将更加广阔，其工作的安全性也就受越来越多的学者升式平台能够安全工作，主要是依靠海底平稳地基承受其自重和工作载身特点决定了它需要经常变更作业地点，而每次作业地点土的性状又存其中自升式平台插桩时，经常遇到上层土抗剪强度大于下层土的“鸡蛋壳桩过程中或平台在风浪流等载荷作用下土壤无法支撑平台，则会导致桩造成平台倾覆等安全事故。正确评估地基极限承载力是安全插桩、作业和生刺穿、滑移事故的保障。现有研究中，针对地基承载力的计算以理论要是运用美国造船与工程师协会推荐的经验公式，国内则依据《海洋井计算承载力，这两种方法对实际工程都具有一定的指导意义。然而这两
【参考文献】：
期刊论文
[1]硬土-软土插桩过程数值分析及验证[J]. 张建,唐文献,苏世杰,秦文龙,王静芳,刘仁昌. 石油勘探与开发. 2013(04)
[2]桩靴基础自升式钻井平台在砂土层下伏粘土层中的插桩分析[J]. 姚首龙. 船海工程. 2013(02)
[3]硬土层地基破坏模式及承载能力有限元分析[J]. 王楠,吴建政,徐永臣,黄忠平,朱龙海. 海洋石油. 2012(04)
[4]单一地层平台插桩地基土破坏模式及插桩深度有限元分析[J]. 王楠,吴建政,徐永臣,黄忠平,朱龙海. 海岸工程. 2012(04)
[5]自升式钻井平台拔桩机理探析[J]. 陈建强,王建会,李明海,张梁. 海岸工程. 2012(02)
[6]海上自升式钻井平台插桩阶段桩靴承载力计算[J]. 张浦阳,于晓洋,丁红岩. 石油勘探与开发. 2011(05)
[7]海上自升式钻井平台拔桩阶段桩靴上拔阻力的机理研究[J]. 丁红岩,乐丛欢,张浦阳. 天津大学学报. 2011(04)
[8]自升式平台穿刺计算方法探讨[J]. 曹式敬,宋林松,黎剑波,周杨锐. 海洋石油. 2011(01)
[9]自升式钻井平台插桩深度探析[J]. 陈建强,王建会,李明海,张梁. 海岸工程. 2011(01)
[10]自升式钻井平台拔桩阻力预测的数值计算方法[J]. 段梦兰,张爱霞,王建军,宋林松. 机械强度. 2010(06)
博士论文
[1]海上自升式钻井平台插/拔桩机理及新型桩靴静/动承载力研究[D]. 张浦阳.天津大学 2009
硕士论文
[1]自升式钻井平台桩靴插深预测及穿刺分析研究[D]. 王金彪.天津大学 2012
[2]自升式钻井船桩靴承载能力研究[D]. 付丽娜.天津大学 2008
本文编号：3476033
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