法向承力錨的初始入土深度研究.pdf

1、隨著深海石油、天然氣等資源的開(kāi)發(fā)，大型浮式采油、儲(chǔ)存、裝卸設(shè)備(FPSO)等海上大型結(jié)構(gòu)物使用的增多，高承載力錨式系泊系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā)應(yīng)用成為大勢(shì)所趨。 法向承力錨是具有質(zhì)量小，承載力高等優(yōu)點(diǎn)，它的安裝與傳統(tǒng)拖曳錨相同，只是由一個(gè)特殊的裝置使它從安裝狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉ㄏ蚴芰顟B(tài)，從而得到3.5倍安裝荷載的承載力。法向承力錨是目前市場(chǎng)上最小最輕的深水錨，在深水浮式系統(tǒng)上有廣闊的應(yīng)用前景。 國(guó)內(nèi)外關(guān)于法向承力錨承載能力的研究很多，

2、取得了很大的成果。 但是關(guān)于法向承力錨安裝定位方面的研究很少，還沒(méi)有一種能專門(mén)反映法向承力錨初始入土深度的計(jì)算方法，多采用經(jīng)驗(yàn)公式的方法。本文根據(jù)先前研究者的部分成果和有關(guān)錨的設(shè)計(jì)規(guī)范，編寫(xiě)FORTRAN程序，分析水深、錨重量和海床土的性質(zhì)對(duì)錨入土深度的影響。 結(jié)果表明，在水深較淺時(shí)，一定重量的VLA的入土深度隨水深的增加增大，當(dāng)水深較深時(shí)則影響很小。在水深一定時(shí)，VLA的入土深度隨自身重量的增大而增大，VLA在粘土中的

3、入土深度顯著大于其在砂土中的深度。 本文應(yīng)用大型通用結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件ANSYS，建立了法向承力錨入水和入土的有限元模型，再采用ANSYS/LS-DYNA處理器進(jìn)行計(jì)算。在模擬入水過(guò)程時(shí)，本文采用LS-DYNA的ALE算法計(jì)算錨入水過(guò)程的流固耦合問(wèn)題，給出錨在自身重力作用下下沉的速度、位移時(shí)間歷程曲線。 在錨貫入土層時(shí)，采用SPH無(wú)網(wǎng)格算法，得到錨貫入過(guò)程的速度、位移時(shí)間歷程曲線以及不同時(shí)刻錨與周圍土體的應(yīng)變傳播云圖。最后分析