法向承力錨的初始入土深度研究.pdf

1、隨著深海石油、天然氣等資源的開發(fā)，大型浮式采油、儲存、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)的研究和開發(fā)應(yīng)用成為大勢所趨。 法向承力錨是具有質(zhì)量小，承載力高等優(yōu)點，它的安裝與傳統(tǒng)拖曳錨相同，只是由一個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，還沒有一種能專門反映法向承力錨初始入土深度的計算方法，多采用經(jīng)驗公式的方法。本文根據(jù)先前研究者的部分成果和有關(guān)錨的設(shè)計規(guī)范，編寫FORTRAN程序，分析水深、錨重量和海床土的性質(zhì)對錨入土深度的影響。 結(jié)果表明，在水深較淺時，一定重量的VLA的入土深度隨水深的增加增大，當水深較深時則影響很小。在水深一定時，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處理器進行計算。在模擬入水過程時，本文采用LS-DYNA的ALE算法計算錨入水過程的流固耦合問題，給出錨在自身重力作用下下沉的速度、位移時間歷程曲線。 在錨貫入土層時，采用SPH無網(wǎng)格算法，得到錨貫入過程的速度、位移時間歷程曲線以及不同時刻錨與周圍土體的應(yīng)變傳播云圖。最后分析