碎石保護(hù)結(jié)構(gòu)防護(hù)海底管線的機(jī)理及模型試驗研究
本文選題:拖錨 + 碎石防護(hù)結(jié)構(gòu); 參考:《巖土工程學(xué)報》2014年11期
【摘要】:近海海底管線會在港口錨地處因船舶走錨而受到損害,碎石結(jié)構(gòu)能夠防護(hù)管線免受走錨的危害,因此研究碎石結(jié)構(gòu)的防護(hù)機(jī)理對保護(hù)管線有重要意義。采用極限平衡方法分析了走錨狀態(tài)下土楔對形狀復(fù)雜的商用霍爾錨的作用力,提出了錨冠和錨爪的受力計算模式,采用3種不同幾何相似比的模型錨在模型槽中進(jìn)行了拖錨試驗。模型試驗的結(jié)果與計算結(jié)果相互吻合。錨體整體受力分析的結(jié)果表明,霍爾錨在從砂土進(jìn)入碎石保護(hù)層后因力矩不平衡引起錨體翻轉(zhuǎn),使錨爪尖位置上移而遠(yuǎn)離埋設(shè)的管線,從而使管線避免走錨的傷害。該機(jī)理也通過模型試驗得到驗證。此外,不同試驗錨重的歸一化結(jié)果還說明,霍爾錨錨爪在碎石中的穩(wěn)定入土深度約為爪長的0.45,拖曳力為2.5倍錨重,可為碎石結(jié)構(gòu)設(shè)計參考。
[Abstract]:Offshore submarine pipeline will be damaged by ship anchor at port anchor location, and gravel structure can protect pipeline from the harm of anchor, so it is important to study the protective mechanism of gravel structure to protect pipeline.The ultimate equilibrium method is used to analyze the force of the earth wedge on the commercial Hall anchor with complex shape under the condition of walking anchor, and the stress calculation model of the anchor crown and the anchor claw is put forward.Three kinds of model anchors with different geometric similarity ratios were used to test the drag anchors in the model slot.The results of the model test are in good agreement with the calculated results.The results of the whole stress analysis of the anchor body show that after entering the gravel cover from sand to sand, Hall anchor overturns the anchor body because of the unbalance of moment, which causes the tip of the anchor claw to move up and away from the buried pipeline, thus avoiding the damage caused by the walking anchor.The mechanism is also verified by model tests.In addition, the normalized results of different test anchor weights show that the stable depth of Hall anchor claw in gravel is about 0.45 of the length of claw, and the drag force is 2.5 times of anchor weight, which can be used as a reference for the design of crushed stone structure.
【作者單位】: 天津大學(xué)建工學(xué)院;海洋工程股份有限公司;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項目(51322904)
【分類號】:TU476;P756.2
【共引文獻(xiàn)】
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【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號:1746268
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