深水繃緊索系泊系統設計研究.pdf

1、隨著人類資源開發(fā)逐漸向深海發(fā)展，適用于深海的新型系泊技術的研究成為熱點。本文對在深海中應用越來越廣泛的繃緊索系泊系統設計和分析中的幾個關鍵技術——法向承力錨的極限承載力計算、系泊纜索動力分析以及系泊浮體的耦合計算進行了研究，為繃緊索系泊系統在實際工程中的應用提供了一定的理論依據。 繃緊索系泊系統多采用負壓桶形基礎或法向承力錨。本文介紹了一種新型的法向承力錨——DENNLA式的構造、工作機理、安裝回收方法和優(yōu)點。法向承力錨的承載力

2、特性尤其是極限承載力是檢驗錨能否失效的一個關鍵指標。極限承載力的計算多采用基于實地試驗的經驗公式法進行。這種方法并不能準確地反應法向承力錨的受力特性。本文提出了一種法向承力錨極限承載力計算的數值方法?；谕恋膹椝苄岳碚摚苑ㄏ虺辛﹀^及其周圍土體為研究對象，建立三維數值模型，計算法向承力錨的極限承載力，并通過改變數值模型考察錨的埋深、埋置角度、系泊力角度等重要參數對法向承力錨極限承載力的影響。 深?？嚲o索系泊系統的纜索動力分析過程

3、中，纜索變形的非線性效應在纜索大變形、大預張力的條件下不可忽略。本章基于Garret的彈性桿理論，對系泊纜索進行分析得到動靜力方程，并采用非線性有限元法進行數值求解。纜索靜態(tài)計算時，通過Newton-Raphson迭代法得到纜索的張力-位移關系；纜索動態(tài)計算時，考慮了纜索運動產生的慣性力和附加質量，在每個時間點上假定纜索單元瞬時動力平衡，通過Adam-Bashforth法化簡纜索運動動力方程，并迭代求解得到其動張力。最后，通過計算不同模