深水繃緊索系泊系統(tǒng)設(shè)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(shù)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(tǒng)設(shè)計和分析中的幾個關(guān)鍵技術(shù)——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(tǒng)在實際工程中的應用提供了一定的理論依據(jù)。 繃緊索系泊系統(tǒng)多采用負壓桶形基礎(chǔ)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(gòu)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(guān)鍵指標。極限承載力的計算多采用基于實地試驗的經(jīng)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(shù)值方法?；谕恋膹椝苄岳碚?，以法向承力錨及其周圍土體為研究對象，建立三維數(shù)值模型，計算法向承力錨的極限承載力，并通過改變數(shù)值模型考察錨的埋深、埋置角度、系泊力角度等重要參數(shù)對法向承力錨極限承載力的影響。 深海繃緊索系泊系統(tǒng)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(shù)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(guān)系；纜索動態(tài)計算時，考慮了纜索運動產(chǎn)生的慣性力和附加質(zhì)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