自升式平臺插-拔樁機理研究.pdf

1、海底土質(zhì)復雜，自升式平臺在進行插樁和拔樁作業(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，運用有限元軟件ABAQUS/Explicit對模型進行準靜態(tài)分析，在此基礎上結(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)對自升式風電安裝平臺進行數(shù)值建模并進行仿真分析，證明了本文研究方法對工程實踐的指導意義。具體工作和主要研究成果如下：
　?。?）在彈塑性理論的基礎上展開了對土體本構(gòu)

2、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)格模型并將其導入ABAQUS中進行仿真計算。樁土接觸采用通用接觸算法、邊界條件采用加強沉浸邊界法模擬，最后通過關(guān)鍵字法平衡土壤初始地應力。在此基礎上，對影響

3、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，分析拔樁過程土體變形圖給出了淺基礎和深基礎上拔時的土壤流動機制。
　　（3）對經(jīng)典的插/拔樁計算公式進行了研究，并結(jié)合數(shù)值分析中模型建立方法和參數(shù)對結(jié)果影響的研究開發(fā)了自升式平臺插/拔樁分析系統(tǒng)，將土體參數(shù)、插/拔樁速度等輸入軟件中可直接得到理論值和用于數(shù)值模擬的源文件。
　?。?）對某公司的自升