砂土地基多桶组合结构竖向承载力研究

关 键 词:结构设计论文
资料等级:砂土地基多桶组合结构竖向承载力研究
发布时间:2015-8-31
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砂土地基多桶组合结构竖向承载力研究

    桶形基础由一个或多个上端封闭下端开口的桶组成,其随着海洋石油工业边际油田发展而成为一种新型海洋结构基础。其通过排出桶内气体沉入水中,依靠自重人泥形成密闭空间,然后抽出桶内水体,在上部气压和水压的共同作用下沉贯至设计深度。桶形基础与传统基础形式相比,具有成本低、安装时间短、安装费用低且可重复利用等特点,此外,由于勘探费用的降低使其更加适用于深海环境。目前,桶形基础在海上油气田和海上风电场均有应用。

......

3 结论
图16 与n关系曲线根据多桶组合结构特点,利用ABAQUS对多桶基础结构进行数值分析,采用位移控制法探讨了竖向荷载单向作用下的多桶基础承载力特性,计算与分析表明:
(1)多桶结构的基础破坏形式与单桶相似,即在桶底形成勺形破坏区,并且相邻桶体间的勺形破坏区域相连。多桶结构竖向承载力并不等于单桶承载力之和,桶体间存在着不可忽略的相互作用。
(2)随着长径比L/D增加,多桶结构竖向极限承载力增大,且竖向静承载力调整系数叼 相应减小。
(3)多桶结构极限承载力随着桶距桶径比S/D的增加而增大,也相应增大,且相同条件下粗砂 略大于细砂。
(4)随着桶数n增加,多桶结构基桶平均竖向极限承载力减小,且竖向静承载力调整系数卵随着桶数增加而减小。以上结果表明,多桶结构问存在着相互作用,多桶结构竖向承载力受到桶基形式和布置影响,同时也与土类相关,群桶效应应该在设计中予以考虑。本文得到的以上结论仅局限于有限元分析,相关结论还有待验证。

编辑评价
桶形基础是一种应用于海洋结构物的新型基础形式。目前,其破坏机理和承载特性仍不明确,也缺乏相关的理论分析和试验研究,而且现有的研究大多是针对粘土地基的单桶结构开展的。本文以砂土条件下多桶组合基础为例来分析其竖向荷载作用下极限承载力和破坏模式,研究了长径比L/D、桶间距与桶径比S/D、群桶桶数等参数对桶形基础竖向承载力的影响,并引入竖向静承载力调整系数 来讨论群桶效应对多桶结构竖向承载力的影响,结果显示竖向荷载作用下多桶结构底部形成连贯的勺形破坏区,结构问存在着不容忽视的相互作用,群桶效应与桶基形式和布置有关,也与地基土类型有关。
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