吸力锚负压沉贯下沉过程中土塞生成的数值分析

发布时间：2021-03-14 22:52

　　本文针对海上吸力锚基础这一新型海洋平台基础形式研究中面临的吸力锚负压沉贯下沉中锚内产生土塞现象这一吸力锚基础施工中的关键问题，通过对吸力锚渗流场的数值模拟，运用圆形刚性颗粒模型的离散单元法对锚体周围土体进行数值模拟，编制了用来计算吸力锚负压沉贯中的土塞高度的计算程序（SPSA）。吸力锚沉桶施工中，桶内土面在桶内外压力差和渗流力等作用下向上升高形成土塞，并在沉桶施工后期提前和桶顶盖接触，导致吸力锚无法继续下沉。土塞现象的发生与施工地点的土壤类别以及土质特点密切相关。除此之外，影响土塞的因素还包括施加负压吸力的大小、沉桶速度、初始封闭条件、桶边壁摩擦力的大小以及桶的几何尺寸等。通过本文编制的程序，分别模拟了在粉质粘土，粉土和砂土等三种土质条件下吸力锚下沉过程中土塞的形成情况，并与Algor软件计算结果和试验结果进行了比较，说明了离散元方法在此问题运用的合理性。通过分析可以发现负压吸力和渗流力是造成土塞现象的重要原因。土的种类及其基本物理参数对土塞高度也有一定的影响。本文的研究对吸力锚负压沉贯过程中负压的控制和吸力锚基础设计和施工都有一定的指导意义。 

【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】：55 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

结点四边形等参单元n

吸力锚渗流场计算的半结构有限元模型

吸力锚渗流场的水头边界Fig.2-4Suctionpressureversuspenetrationdepth

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3083099