海底土質(zhì)復(fù)雜,自升式平臺在進(jìn)行插樁和拔樁作業(yè)時經(jīng)常遇到刺穿和難以拔出的問題。因此,本文通過建立自升式平臺插/拔樁CEL數(shù)值模型,運(yùn)用有限元軟件ABAQUS/Explicit對模型進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)分析,在此基礎(chǔ)上結(jié)合理論計算方法開發(fā)了自升式平臺插/拔樁分析系統(tǒng);最后,基于該系統(tǒng)對自升式風(fēng)電安裝平臺進(jìn)行數(shù)值建模并進(jìn)行仿真分析,證明了本文研究方法對工程實(shí)踐的指導(dǎo)意義。具體工作和主要研究成果如下:（1）在彈塑性理論的基礎(chǔ)上展開了對土體本構(gòu)模型中的摩爾-庫倫模型、杜拉克-普拉格模型和凡·米塞斯模型的研究。其中,本文選取凡·米塞斯模型模擬土壤本構(gòu)關(guān)系。之后闡述了歐拉-拉格朗日耦合法（CEL）和土的破壞模式,為下文研究作相關(guān)鋪墊。（2）在CEL有限元法的基礎(chǔ)上,通過HYPERMESH軟件建立了平臺樁靴和土體的網(wǎng)格模型并將其導(dǎo)入ABAQUS中進(jìn)行仿真計算。樁土接觸采用通用接觸算法、邊界條件采用加強(qiáng)沉浸邊界法模擬,最后通過關(guān)鍵字法平衡土壤初始地應(yīng)力。在此基礎(chǔ)上,對影響插/拔樁阻力的各種因素作了研究。此外,通過分析插樁過程土體變形圖可知土體會發(fā)生表面隆起、空腔形成、壁面坍塌和土壤回流4種失效模式,分析拔樁過程土... 

【文章來源】：江蘇科技大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

海洋平臺Figure1.1Offshoreplatform

圖 1.1 海洋平臺Figure 1.1 Offshore platform課題研究的意義國擁有漫長的大陸架，油氣探明儲量豐富。自升式平臺依靠其優(yōu)勢逐漸，尤其在渤海灣等距離陸地較近的淺海區(qū)域。隨著我國對石油需求量的升式平臺的應(yīng)用前景將更加廣闊，其工作的安全性也就受越來越多的學(xué)者升式平臺能夠安全工作，主要是依靠海底平穩(wěn)地基承受其自重和工作載身特點(diǎn)決定了它需要經(jīng)常變更作業(yè)地點(diǎn)，而每次作業(yè)地點(diǎn)土的性狀又存其中自升式平臺插樁時，經(jīng)常遇到上層土抗剪強(qiáng)度大于下層土的“雞蛋殼樁過程中或平臺在風(fēng)浪流等載荷作用下土壤無法支撐平臺，則會導(dǎo)致樁造成平臺傾覆等安全事故。正確評估地基極限承載力是安全插樁、作業(yè)和生刺穿、滑移事故的保障�，F(xiàn)有研究中，針對地基承載力的計算以理論要是運(yùn)用美國造船與工程師協(xié)會推薦的經(jīng)驗(yàn)公式，國內(nèi)則依據(jù)《海洋井計算承載力，這兩種方法對實(shí)際工程都具有一定的指導(dǎo)意義。然而這兩

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]硬土-軟土插樁過程數(shù)值分析及驗(yàn)證[J]. 張建,唐文獻(xiàn),蘇世杰,秦文龍,王靜芳,劉仁昌.  石油勘探與開發(fā). 2013(04)
[2]樁靴基礎(chǔ)自升式鉆井平臺在砂土層下伏粘土層中的插樁分析[J]. 姚首龍.  船海工程. 2013(02)
[3]硬土層地基破壞模式及承載能力有限元分析[J]. 王楠,吳建政,徐永臣,黃忠平,朱龍海.  海洋石油. 2012(04)
[4]單一地層平臺插樁地基土破壞模式及插樁深度有限元分析[J]. 王楠,吳建政,徐永臣,黃忠平,朱龍海.  海岸工程. 2012(04)
[5]自升式鉆井平臺拔樁機(jī)理探析[J]. 陳建強(qiáng),王建會,李明海,張梁.  海岸工程. 2012(02)
[6]海上自升式鉆井平臺插樁階段樁靴承載力計算[J]. 張浦陽,于曉洋,丁紅巖.  石油勘探與開發(fā). 2011(05)
[7]海上自升式鉆井平臺拔樁階段樁靴上拔阻力的機(jī)理研究[J]. 丁紅巖,樂叢歡,張浦陽.  天津大學(xué)學(xué)報. 2011(04)
[8]自升式平臺穿刺計算方法探討[J]. 曹式敬,宋林松,黎劍波,周楊銳.  海洋石油. 2011(01)
[9]自升式鉆井平臺插樁深度探析[J]. 陳建強(qiáng),王建會,李明海,張梁.  海岸工程. 2011(01)
[10]自升式鉆井平臺拔樁阻力預(yù)測的數(shù)值計算方法[J]. 段夢蘭,張愛霞,王建軍,宋林松.  機(jī)械強(qiáng)度. 2010(06)

博士論文
[1]海上自升式鉆井平臺插/拔樁機(jī)理及新型樁靴靜/動承載力研究[D]. 張浦陽.天津大學(xué) 2009

碩士論文
[1]自升式鉆井平臺樁靴插深預(yù)測及穿刺分析研究[D]. 王金彪.天津大學(xué) 2012
[2]自升式鉆井船樁靴承載能力研究[D]. 付麗娜.天津大學(xué) 2008



本文編號：3476033