隨著鋼懸鏈線立管（SCR）在深水油氣開發(fā)中的廣泛應用，其觸地段與海床發(fā)生相互作用后容易出現(xiàn)疲勞破壞的現(xiàn)象愈發(fā)突出，使得立管與海床間的接觸問題成為大家關(guān)注的焦點。與SCR連接的上部浮體受到浪、流的影響，會發(fā)生橫向或垂向運動，從而影響立管觸地段（Touch Down Zone, TDZ）與海床間的相互作用，容易導致海底溝槽的產(chǎn)生，且易使立管觸地點（Touch Down Point, TDP）附近產(chǎn)生彎矩，對SCR的疲勞壽命產(chǎn)生不利影響。首先，參考國內(nèi)外文獻資料，根據(jù)對試驗現(xiàn)象和已有研究成果的分析，考慮海床土體剛度退化和土吸力，建立管土間的相互作用模型。在模型中用非線性彈簧來模擬海床土體，該非線性彈簧的剛度用P-y曲線來描述。然后，基于大型有限元軟件ABAQUS平臺，使用UEL子程序來定義非線性彈簧單元，在ABAQUS中實現(xiàn)該管土相互作用模型。通過給立管初始觸地點施加垂向循環(huán)位移荷載，主要研究分析海底所形成溝槽的形狀、溝槽最大深度點的位置和觸地點附近點彎矩的變化規(guī)律，為立管的疲勞破壞問題研究提供一定的基礎(chǔ)依據(jù)。結(jié)果表明，在循環(huán)位移荷載的作用下，海床上形成了溝槽，且溝槽形態(tài)以及最大深度同海床土... 

【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及研究方法
    1.3 本文主要工作
第二章 管土相互作用模型
    2.1 海床土體的非線性模型
    2.2 P-y 曲線模型
    2.3 溝槽的模擬
    2.4 控制方程及邊界條件
第三章 基于 ABAQUS 二次開發(fā)的模型建立
    3.1 UEL 子程序
    3.2 立管模擬
    3.3 P-y 曲線的確定
    3.4 建立管土相互作用模型
    3.5 模型驗證
第四章 SCR 觸地段動力分析
    4.1 概述
    4.2 海床土體剛度的影響
    4.3 位移荷載的影響
    4.4 循環(huán)周期次數(shù)的影響
第五章 結(jié)論和展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]海床土剛度對鋼懸鏈線立管觸地點動力響應的影響分析[J]. 白興蘭,黃維平,高若沉.  工程力學. 2011(S1)
[2]鋼懸鏈線立管觸地點區(qū)域管土相互作用的有限元分析[J]. 王小東,郭海燕,高秦嶺,孟丹.  中國海洋大學學報(自然科學版). 2010(S1)
[3]深海鋼懸鏈立管觸地點動力響應分析[J]. 傅俊杰,楊和振.  海洋工程. 2009(02)
[4]深水開發(fā)的新型立管系統(tǒng)——鋼懸鏈線立管（SCR）[J]. 黃維平,李華軍.  中國海洋大學學報(自然科學版). 2006(05)



本文編號：3014160