深水钢悬链线立管与海床间的相互作用研究

发布时间：2021-02-02 05:40

　　随着钢悬链线立管（SCR）在深水油气开发中的广泛应用，其触地段与海床发生相互作用后容易出现疲劳破坏的现象愈发突出，使得立管与海床间的接触问题成为大家关注的焦点。与SCR连接的上部浮体受到浪、流的影响，会发生横向或垂向运动，从而影响立管触地段（Touch Down Zone, TDZ）与海床间的相互作用，容易导致海底沟槽的产生，且易使立管触地点（Touch Down Point, TDP）附近产生弯矩，对SCR的疲劳寿命产生不利影响。首先，参考国内外文献资料，根据对试验现象和已有研究成果的分析，考虑海床土体刚度退化和土吸力，建立管土间的相互作用模型。在模型中用非线性弹簧来模拟海床土体，该非线性弹簧的刚度用P-y曲线来描述。然后，基于大型有限元软件ABAQUS平台，使用UEL子程序来定义非线性弹簧单元，在ABAQUS中实现该管土相互作用模型。通过给立管初始触地点施加垂向循环位移荷载，主要研究分析海底所形成沟槽的形状、沟槽最大深度点的位置和触地点附近点弯矩的变化规律，为立管的疲劳破坏问题研究提供一定的基础依据。结果表明，在循环位移荷载的作用下，海床上形成了沟槽，且沟槽形态以及最大深度同海床土... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究现状及研究方法
    1.3 本文主要工作
第二章 管土相互作用模型
    2.1 海床土体的非线性模型
    2.2 P-y 曲线模型
    2.3 沟槽的模拟
    2.4 控制方程及边界条件
第三章 基于 ABAQUS 二次开发的模型建立
    3.1 UEL 子程序
    3.2 立管模拟
    3.3 P-y 曲线的确定
    3.4 建立管土相互作用模型
    3.5 模型验证
第四章 SCR 触地段动力分析
    4.1 概述
    4.2 海床土体刚度的影响
    4.3 位移荷载的影响
    4.4 循环周期次数的影响
第五章 结论和展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]海床土刚度对钢悬链线立管触地点动力响应的影响分析[J]. 白兴兰,黄维平,高若沉.  工程力学. 2011(S1)
[2]钢悬链线立管触地点区域管土相互作用的有限元分析[J]. 王小东,郭海燕,高秦岭,孟丹.  中国海洋大学学报(自然科学版). 2010(S1)
[3]深海钢悬链立管触地点动力响应分析[J]. 傅俊杰,杨和振.  海洋工程. 2009(02)
[4]深水开发的新型立管系统——钢悬链线立管（SCR）[J]. 黄维平,李华军.  中国海洋大学学报(自然科学版). 2006(05)



本文编号：3014160