自升式海洋平臺(tái)的樁靴基礎(chǔ)在插拔樁之后會(huì)在海床上形成直徑可達(dá)十幾米的樁坑,也稱―腳印‖。平臺(tái)在舊樁坑附近二次插樁,樁靴可能會(huì)滑移進(jìn)樁坑,引發(fā)樁腿彎曲變形甚至平臺(tái)傾覆的危害,這個(gè)問題稱為樁靴―踩腳印‖失穩(wěn)。已有樁靴踩腳印相關(guān)問題的研究多基于人工挖去的倒圓錐形樁坑來計(jì)算和分析,人工樁坑沒有考慮樁坑周圍土體的擾動(dòng),與實(shí)際樁坑有一定差別。因此,本文采用ABAQUS/CEL大變形有限元算法,考慮不同應(yīng)變軟化條件,模擬樁靴插拔樁之后形成一個(gè)自然樁坑的過程,并基于此種樁坑分析樁靴的二次插樁響應(yīng),樁靴形狀考慮了平底、紡錘形和桶形三種。主要內(nèi)容和結(jié)論如下:（1）分析了不同應(yīng)變軟化條件下,三種樁靴插拔樁形成樁坑的機(jī)制和樁坑幾何尺寸及坑內(nèi)土體強(qiáng)度分布規(guī)律。采用“凹陷區(qū)”、“整體擾動(dòng)區(qū)”、“π形核心擾動(dòng)區(qū)”和“靴底不擾動(dòng)區(qū)”的幾何尺寸,盡量定量地描述所形成的自然樁坑。桶形樁靴插拔樁形成的自然樁坑較其它兩種樁靴所形成的自然樁坑而言,土體受擾動(dòng)程度更大。（2）分別探討了不同偏心距條件下,三種樁靴基于自然樁坑的基礎(chǔ)上二次插樁的反力響應(yīng),并與人工樁坑的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明,樁靴在自然樁坑和人工樁坑附近進(jìn)行二次插... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 自升式平臺(tái)以及樁靴基礎(chǔ)踩腳印問題的簡(jiǎn)介
    1.2 樁靴踩腳印問題的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展概述
        1.2.1 文獻(xiàn)綜述
        1.2.2 數(shù)值方法
    1.3 論文研究目的和主要內(nèi)容
2 計(jì)算模型
    2.1 模型參數(shù)的設(shè)置
    2.2 網(wǎng)格劃分
    2.3 工況命名
3 樁坑形成過程模擬及機(jī)制分析
    3.1 引言
    3.2 平底樁靴初次插拔樁
        3.2.1 平底樁靴插樁反力
        3.2.2 平底樁靴初次插拔形成樁坑
    3.3 紡錘形樁靴初次插拔樁
        3.3.1 紡錘形樁靴插樁反力
        3.3.2 紡錘形樁靴初次插拔形成樁坑
    3.4 桶形樁靴初次插拔樁
        3.4.1 桶形樁靴插樁反力
        3.4.2 桶形樁靴初次插拔形成樁坑
    3.5 不同形狀樁靴初次插拔樁形成樁坑對(duì)比
        3.5.1 不同形狀樁靴插樁反力
        3.5.2 不同形狀樁靴插拔樁形成樁坑對(duì)比
    3.6 小結(jié)
4 樁靴二次插樁踩腳印穩(wěn)定性分析
    4.1 平底樁靴二次插樁
        4.1.1 與平整地基插樁響應(yīng)對(duì)比
        4.1.2 自然樁坑與人工樁坑二次插樁響應(yīng)對(duì)比
        4.1.3 偏心距影響
    4.2 紡錘形樁靴二次插樁
    4.3 桶形樁靴二次插樁
    4.4 平底、紡錘形和桶形樁靴二次插樁對(duì)比
        4.4.1 同樁坑不同樁靴二次插樁
        4.4.2 同樁靴不同樁坑二次插樁
        4.4.3 三種樁靴峰值荷載總結(jié)
    4.5 小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]自升式平臺(tái)踩腳印失穩(wěn)機(jī)理大變形有限元分析[J]. 汪纖,于龍.  水利與建筑工程學(xué)報(bào). 2016(05)
[2]Analysis of spudcan-footprint interaction in a single soil with nonlinear FEM[J]. Dong-Feng Mao,Ming-Hui Zhang,Yang Yu,Meng-Lan Duan,Jun Zhao.  Petroleum Science. 2015(01)
[3]海上自升式鉆井平臺(tái)新型筒型樁靴承載力[J]. 張浦陽,丁紅巖.  石油勘探與開發(fā). 2011(02)
[4]海上自升式鉆井平臺(tái)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(bào). 2011(04)
[5]Deep Penetration of Spudcan Foundation into Double Layered Soils[J]. 劉君,胡玉霞,孔憲京.  China Ocean Engineering. 2005(02)

碩士論文
[1]自升式平臺(tái)不同形狀樁靴踩腳印穩(wěn)定性研究[D]. 李晶.大連理工大學(xué) 2017
[2]考慮應(yīng)變軟化的錨板承載力大變形有限元分析[D]. 張新全.大連理工大學(xué) 2016
[3]非均質(zhì)粘土中海洋樁靴基礎(chǔ)的失效機(jī)理研究[D]. 周洋.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3439170