从吸力锚到筒型基础平台——关于近海吸力式基础的工程经验和技术思考 被引量：17

1

作者 徐继祖 王翎羽 +1 位作者 陈星 边启光 《中国海上油气（工程）》 2002年第1期1-5,共5页

扼要介绍自1994年以来在渤海及南海海域从事吸力锚及筒型基础平台的设计、研究、现场实验与监测以及制造与安装等系列工作的经验,并从一个致力于近海工程开发事业的专业企业发展的角度回顾总结这些经验,提出以适应我国近海工程发展要求... 扼要介绍自1994年以来在渤海及南海海域从事吸力锚及筒型基础平台的设计、研究、现场实验与监测以及制造与安装等系列工作的经验,并从一个致力于近海工程开发事业的专业企业发展的角度回顾总结这些经验,提出以适应我国近海工程发展要求为出发点进一步提高技术水平和管理水平的思考。 展开更多

关键词 吸力锚 筒型基础平台 近海吸力式基础 油田系缆平台

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海洋工程中吸力锚基础水平承载力特征 被引量：5

2

作者 刘金龙 陈陆望 +1 位作者 王吉利 汪东林 《土木工程与管理学报》 北大核心 2016年第2期1-5,共5页

吸力锚可作为深海系泊系统基础,其水平承载力与系泊点位置有关。基于三维有限元方法,考察了吸力锚基础的水平承载特性,计算得到了变形网格、位移增量分布、位移等值面分布等结果,探讨了系泊点位置与水平极限承载力之间的定量关系。计算... 吸力锚可作为深海系泊系统基础,其水平承载力与系泊点位置有关。基于三维有限元方法,考察了吸力锚基础的水平承载特性,计算得到了变形网格、位移增量分布、位移等值面分布等结果,探讨了系泊点位置与水平极限承载力之间的定量关系。计算表明,系泊点位置沿着吸力锚基础顶部到底部变化过程中,吸力锚的破坏趋势由向前倾覆破坏过渡到平动破坏,再转变为向后倾覆破坏,水平极限承载力先逐渐增大后逐渐减小。吸力锚平动破坏时,其周边土体被动土压力区面积取得最大值,此时水平极限承载力取得最大值。实际工程中应根据具体条件进行确定吸力锚基础的最优系泊点。 展开更多

关键词 吸力锚基础 水平承载力 系泊点 位移增量 平动破坏

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粘土中吸力锚基础的抗扭承载特性研究

3

作者 张浦阳 马思腾 +1 位作者 乐丛欢 丁红岩 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1047-1053,共7页

文章对粘土中的吸力锚基础承受水平与扭矩组合荷载、垂直与扭矩组合荷载的性能展开了研究。首先通过数值模拟试验,验证了有限元模型的合理性。基于有限元建立了长径比为1的吸力锚基础模型,研究了水平荷载、竖直荷载和扭矩荷载组合作用... 文章对粘土中的吸力锚基础承受水平与扭矩组合荷载、垂直与扭矩组合荷载的性能展开了研究。首先通过数值模拟试验,验证了有限元模型的合理性。基于有限元建立了长径比为1的吸力锚基础模型,研究了水平荷载、竖直荷载和扭矩荷载组合作用下的吸力锚基础承载特性。结果表明:在扭矩荷载的作用下,吸力锚基础的水平和竖直承载性能均显著降低,随着水平荷载作用点的下降,吸力锚抵抗扭矩荷载的能力呈现出先增大后减小的趋势;在水平-竖直-扭矩荷载三者组合作用的情况下,随着扭矩荷载的增大,吸力锚极限承载力的下降趋势显著增大,随着荷载方向与水平面夹角增大,吸力锚抵抗扭矩荷载的能力呈现增大趋势。 展开更多

关键词 吸力锚基础 扭矩荷载 承载特性 有限元

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吸力式基础安装的关键设备深水泵撬块 被引量：3

4

作者 王丽勤 刘冬雪 +1 位作者 侯金林 王炳明 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2012年第A01期121-126,共6页

吸力式基础是深海油气田开发中重要的基础型式之一,目前其安装技术基本由国外垄断。该文以我国南海某气田开发为依托,针对深水吸力式基础安装的关键设备——泵撬块进行了研究。通过采用水下液压泵站、压力补偿器、干式电子舱等技术,保... 吸力式基础是深海油气田开发中重要的基础型式之一,目前其安装技术基本由国外垄断。该文以我国南海某气田开发为依托,针对深水吸力式基础安装的关键设备——泵撬块进行了研究。通过采用水下液压泵站、压力补偿器、干式电子舱等技术,保证了处于深水中设备的耐压性和密封性;且可以通过远程控制来实现泵撬块与吸力式基础的锁紧、解脱,泵撬块的排水、注水换向,以及在水上对吸力式基础和泵撬块的实时监测和操作;对深水吸力式基础在我国的发展应用有一定的推动作用。 展开更多

关键词 深水油气田 吸力式基础 泵撬块 压力补偿器

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Stokes波流作用下伞式吸力锚基础局部冲刷演变分析 被引量：1

5

作者 赵真 胡瑞庚 +1 位作者 刘红军 冷浩 《海洋湖沼通报》 CSCD 北大核心 2023年第4期6-15,共10页

基于Flow-3D软件建立海床土-吸力锚-波浪相互作用模型,模拟分析了Stokes五阶波流作用下伞式吸力锚基础(USAF)在非粘性土中的局部冲刷特征。综合分析基础周围流场特征、湍流特征、冲刷时程曲线、冲刷图像和不同波高、水深条件对局部冲刷... 基于Flow-3D软件建立海床土-吸力锚-波浪相互作用模型,模拟分析了Stokes五阶波流作用下伞式吸力锚基础(USAF)在非粘性土中的局部冲刷特征。综合分析基础周围流场特征、湍流特征、冲刷时程曲线、冲刷图像和不同波高、水深条件对局部冲刷特征的影响等。模拟结果表明:冲刷影响范围主要集中在锚枝之间和基础后方区域,筒前筒侧马蹄形旋涡发育最为充分,筒后旋涡脱落,水体紊动剧烈。试验最大冲刷深度和淤积高度出现在筒后冲刷坑内和筒侧后方,分别为-2.247m和0.688m。锚枝的存在能够对土体起到较好的固定作用,波高H和水深h对局部冲刷有明显影响,随着波高的增加和水深的降低局部冲刷作用逐渐剧烈,冲刷坑深度逐渐增加,淤积范围后移,试验不同波高和不同水深下的最大冲刷深度相差分别为0.647m和0.714m。 展开更多

关键词 海上风机 STOKES波 吸力锚基础 局部冲刷 数值模拟

原文传递

随机波作用下伞式吸力锚基础局部冲刷演变分析

6

作者 赵真 胡瑞庚 +1 位作者 刘红军 冷浩 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期139-147,共9页

为了验证新型伞式吸力锚基础的防冲刷效果,本文利用Flow-3D软件建立三维海床-吸力锚-波浪相互作用模型,基于JONSWAP随机波浪谱,结合某海域风区资料模拟随机波,对随机波浪作用下伞式吸力锚基础(USAF)局部冲刷演变进行分析,试验土体为非... 为了验证新型伞式吸力锚基础的防冲刷效果,本文利用Flow-3D软件建立三维海床-吸力锚-波浪相互作用模型,基于JONSWAP随机波浪谱,结合某海域风区资料模拟随机波,对随机波浪作用下伞式吸力锚基础(USAF)局部冲刷演变进行分析,试验土体为非黏性土。首先探讨了随机波浪作用下基础周围流场变化规律和冲刷演变模式,其次分析了有效波高、水深两个因素对基础局部冲刷演变的影响规律,对锚枝的防冲刷效果进行对比分析。结果表明:基础的设置加剧了主筒前0~3 m、筒后6~12 m范围内的湍流强度,水流紊动增强了对土颗粒的搬运能力,导致基础周围泥沙起动产生冲刷,锚枝的存在能够减少土体的运移,提高周围土体稳定性。有效波高的增加导致筒前45°锚枝之间的冲刷程度加剧,淤积范围后移。水深变化对旋涡脱落影响明显,随水深的增加主筒后旋涡脱落加剧,导致土体运移强度增大。 展开更多

关键词 海上风机 随机波 局部冲刷 吸力锚基础

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沿深度强度增加软土中吸力锚循环承载力模型试验

7

作者 王建华 山川龙 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期803-808,共6页

采用分层底部真空预压技术,在模型试验箱内制备强度沿深度增加的模型试验土层;进而利用自行开发的电动伺服加载装置,在荷载控制方式下,针对水平破坏模式,进行两种直径的吸力锚在最佳系泊点受倾斜方向静荷载与循环荷载共同作用下的承载... 采用分层底部真空预压技术,在模型试验箱内制备强度沿深度增加的模型试验土层;进而利用自行开发的电动伺服加载装置,在荷载控制方式下,针对水平破坏模式,进行两种直径的吸力锚在最佳系泊点受倾斜方向静荷载与循环荷载共同作用下的承载力模型试验。试验结果表明,循环荷载作用过程中锚的循环变形没有明显增加,导致锚破坏的是循环累积变形。强度沿深度增加软土和均一强度软土中吸力锚循环承载力的相对变化规律一致,当循环破坏次数为100时,循环承载力是静承载力的90%左右;当循环破坏次数增加至2 000时,循环承载力减小至静承载力的70%左右。锚径的变化只影响循环承载力的大小,不影响其相对变化。强度沿深度增加土层中的吸力锚,其循环荷载下竖向阻力弱化程度大于水平阻力弱化程度,这与均一强度土层中吸力锚受循环荷载作用时的性态一致。 展开更多

关键词 吸力锚 循环承载力 模型试验 深水平台 系泊基础

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沿深度强度增加软土中吸力锚循环承载力模型试验

8

作者 王建华 王肇昕 山传龙 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第S1期1-5,共5页

采用分层底部真空预压技术,在模型试验箱内制备了强度沿深度增加的模型试验土层。进而利用自行开发的电动伺服加载装置,在荷载控制方式下,针对水平破坏模式,进行了2种直径的吸力锚在最佳系泊点受倾斜方向静荷载与循环荷载共同作用下的... 采用分层底部真空预压技术,在模型试验箱内制备了强度沿深度增加的模型试验土层。进而利用自行开发的电动伺服加载装置,在荷载控制方式下,针对水平破坏模式,进行了2种直径的吸力锚在最佳系泊点受倾斜方向静荷载与循环荷载共同作用下的承载力模型试验。试验结果表明,循环荷载作用过程中,锚的循环变形没有明显增加,导致锚破坏的是循环累积变形。强度沿深度增加软土中吸力锚循环承载力的相对变化规律和均一强度软土中吸力锚循环承载力的相对变化规律一致,当循环破坏次数为100时,循环承载力是静承载力的90%左右;当循环破坏次数增加至2 000时,循环承载力减小至静承载力的70%左右。锚径的变化只影响循环承载力的大小,不影响循环承载力的相对变化。对强度沿深度增加土层中的吸力锚,循环荷载导致的吸力锚竖向阻力弱化程度大于水平阻力弱化程度,这也与均一强度土层中吸力锚受循环荷载作用时的性态一致。 展开更多

关键词 吸力锚 循环承载力 模型试验 深水平台 系泊基础

原文传递

多筒基础平台自浮拖航系拖点位置试验分析 被引量：14

9

作者 丁红岩 王高峰 刘建辉 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期548-553,共6页

多筒基础平台是近年来在海洋工程中出现并得以迅速发展的一种新型结构形式.此种结构最大优势是便于安装,并能够自浮拖航运输,特别是在浅海区.为了研究不同的系拖点位置对结构拖航稳定性的影响,采用1∶20比例模型,通过模拟波浪作用,选取... 多筒基础平台是近年来在海洋工程中出现并得以迅速发展的一种新型结构形式.此种结构最大优势是便于安装,并能够自浮拖航运输,特别是在浅海区.为了研究不同的系拖点位置对结构拖航稳定性的影响,采用1∶20比例模型,通过模拟波浪作用,选取不同的系拖点位置进行试验,得到压力对比曲线及拖航力变化曲线.结果表明,系拖点的最佳位置是使拉力作用线通过或尽量接近结构浮心,而且要使拉力作用线与水平面夹角尽量小,这样可以最大程度上保证结构拖航的稳定性. 展开更多

关键词 吸力锚 多筒基础平台 系拖点 拖航 负压

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黄河三角洲海上风机新型吸力锚基础型式分析 被引量：14

10

作者 刘红军 李洪江 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期71-76,共6页

海上风力发电是未来风电产业的主要趋势,黄河三角洲沿海滩涂地带风能蕴藏量丰富,多为风能富集型,具有很大的开发潜力。但水下黄河三角洲地域条件复杂,广泛发育着不稳定地形地貌,加上波浪荷载和风荷载的联合作用,极易引起海床土体侵蚀液... 海上风力发电是未来风电产业的主要趋势,黄河三角洲沿海滩涂地带风能蕴藏量丰富,多为风能富集型,具有很大的开发潜力。但水下黄河三角洲地域条件复杂,广泛发育着不稳定地形地貌,加上波浪荷载和风荷载的联合作用,极易引起海床土体侵蚀液化,直接影响海上风机基础的安全稳定性。在分析了现有海上风电风机基础的优缺点后,针对现有风机基础存在的弊端,提出了一种新型伞式吸力锚基础,并对其结构优势和安装方法做了说明,该新型吸力锚基础独特的结构设计在黄河三角洲地区风电开发中具有一定的应用前景。 展开更多

关键词 海上风电 黄河三角洲 海床土 伞式吸力锚基础

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海上风电伞式吸力锚基础承载性能研究 被引量：6

11

作者 刘红军 王荃迪 +1 位作者 潘晨晨 常季青 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期1339-1344,共6页

针对在海上风机基础应用过程中遇到的问题,提出了新型伞式吸力锚基础(USAF),结合其实际条件下的受力特点,采用大型通用有限元软件ABAQUS对其在垂向荷载V和弯矩荷载M以及V-M联合作用下的受力变形特点进行分析。分析中将位移作为失效破坏... 针对在海上风机基础应用过程中遇到的问题,提出了新型伞式吸力锚基础(USAF),结合其实际条件下的受力特点,采用大型通用有限元软件ABAQUS对其在垂向荷载V和弯矩荷载M以及V-M联合作用下的受力变形特点进行分析。分析中将位移作为失效破坏标准,采用位移加载法和固定位移比加载法分别进行单调加载和联合加载。结果表明锚枝、筒裙的增加可以一定程度的提高USAF的承载性能,其中锚枝的增加对承载性能提高的并不明显,筒裙对承载性能的提高较为明显;弯矩荷载作用下USAF具有刚性短桩的性质并且会发生旋转;在V-M联合加载作用下得到了USAF的破坏包络线以及包络线随USAF主筒长径比的变化规律。通过数值模拟得到了以上结论可以为USAF的推广和应用提供一定的参考。 展开更多

关键词 伞式吸力锚基础 弯矩荷载 垂向荷载 破坏包络线 ABAQUS

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近海风机伞式吸力锚基础水平承载三维上限解法 被引量：6

12

作者 李洪江 刘红军 +2 位作者 于雅琼 宋文峰 王超 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第S2期186-193,共8页

基于自主设计的新型伞式吸力锚基础,依据极限分析上限原理,从黏质海床土破坏机制出发,将破坏区分为对数螺旋滑动区、圆台破裂区、圆锥破裂区、锚枝下压区和挤压破坏区。并在此基础上,重点分析了各破坏区土体许可滑动状态和许可速度场,... 基于自主设计的新型伞式吸力锚基础,依据极限分析上限原理,从黏质海床土破坏机制出发,将破坏区分为对数螺旋滑动区、圆台破裂区、圆锥破裂区、锚枝下压区和挤压破坏区。并在此基础上,重点分析了各破坏区土体许可滑动状态和许可速度场,通过将土体应变速率与机动速度进行关联得到了土体内部塑性耗散功率和外力做功功率,提出了锚体水平极限承载力三维上限解法,并通过算例验证了上限解法的准确性。 展开更多

关键词 海床土 伞式吸力锚 水平 三维 上限解

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海上风电伞式吸力锚基础结构优化设计及承载优势分析 被引量：6

13

作者 刘红军 王荃迪 唐慧玲 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期96-101,共6页

海上风电基础是制约海上风电发展的一个重要因素,大力发展经济与效用兼备的新型基础刻不容缓。本文基于新型的海上风电伞式吸力锚基础(USAF)的已有结构,借助大型通用有限元软件ABAQUS构建出一系列不同尺寸的伞式吸力锚基础(USAF)有限元... 海上风电基础是制约海上风电发展的一个重要因素,大力发展经济与效用兼备的新型基础刻不容缓。本文基于新型的海上风电伞式吸力锚基础(USAF)的已有结构,借助大型通用有限元软件ABAQUS构建出一系列不同尺寸的伞式吸力锚基础(USAF)有限元模型,并通过模态分析等动力分析得到最佳伞式吸力锚基础(USAF)结构尺寸,最后,将最佳伞式吸力锚基础(USAF)与常规单筒吸力锚基础在单一荷载下的极限承载力进行比较,证明了伞式吸力锚基础(USAF)具有良好的承载优势。 展开更多

关键词 伞式吸力锚基础(USAF) 结构优化设计 动力分析 承载优势分析 ABAQUS

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软黏土中伞式吸力锚基础水平承载有限元分析 被引量：5

14

作者 刘红军 张浩 +1 位作者 李洪江 尹燕京 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3325-3331,共7页

伞式吸力锚基础(USAF)是传统吸力锚基础的改进型,其独特的结构型式在海洋岩土工程中具有更大的发展潜力。预先通过室内小尺度模型确定了USAF水平承载的位移控制标准,继而对软黏土中不同加载高度下USAF承载规律及地基土变形特性进行有限... 伞式吸力锚基础(USAF)是传统吸力锚基础的改进型,其独特的结构型式在海洋岩土工程中具有更大的发展潜力。预先通过室内小尺度模型确定了USAF水平承载的位移控制标准,继而对软黏土中不同加载高度下USAF承载规律及地基土变形特性进行有限元分析,并对波浪循环荷载作用下的海床土应力折减效应进行了阐述。结果表明:随水平荷载加载高度升高,USAF的转动中心上移,海床土的应力扩散深度加深。"锚枝"和"筒裙"的增加使主筒侧壁土抗力发生应力重分布,锚前上部和锚后底端土体为USAF承载力的核心控制区。黏质海床超静孔隙水压力的累积对USAF土抗力的发挥影响显著,进而降低整个结构的水平承载能力。上述研究成果对完善USAF在海洋岩土工程中的应用具有重要意义。 展开更多

关键词 伞式吸力锚基础 有限元 水平承载 土抗力 超静孔隙水压

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深海SPAR平台不同锚固基础特点的研究 被引量：3

15

作者 李飒 蒋衍洋 李忠刚 《中国海洋平台》 2012年第5期16-20,33,共6页

Spar平台是目前在水深较大的深海油气田中常用的一种结构形式。Spar平台的锚固基础一般为打入式桩基或吸力锚。这两种基础形式各具特点,在设计计算上也存在着很大的差别。本文利用三维有限元对这两种基础的承载特性进行了相关研究。计... Spar平台是目前在水深较大的深海油气田中常用的一种结构形式。Spar平台的锚固基础一般为打入式桩基或吸力锚。这两种基础形式各具特点,在设计计算上也存在着很大的差别。本文利用三维有限元对这两种基础的承载特性进行了相关研究。计算结果显示,受力角度对吸力锚和桩基的最终承栽力有明显的影响。 展开更多

关键词 SPAR平台 吸力锚 桩基 承载力

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组合荷载作用下伞式吸力锚基础承载特性数值分析

16

作者 刘灿 刘红军 +1 位作者 于鹏 冷浩 《海洋湖沼通报》 CSCD 北大核心 2023年第5期73-82,共10页

针对用于海上风力发电机的伞式吸力锚基础(USAF)实际条件下的受力特点,采用数值模拟方法,基于大型通用有限元软件ABAQUS构建数值计算模型,对伞式吸力锚基础在H-V、H-T、V-T荷载平面内以及H-V-T非共面复合加载模式下的承载特性进行分析,... 针对用于海上风力发电机的伞式吸力锚基础(USAF)实际条件下的受力特点,采用数值模拟方法,基于大型通用有限元软件ABAQUS构建数值计算模型,对伞式吸力锚基础在H-V、H-T、V-T荷载平面内以及H-V-T非共面复合加载模式下的承载特性进行分析,进而推导其破坏包络面数学表达式。分析中采用固定位移比加载法进行复合加载,并将桶顶位移作为失效破坏标准。结果表明:(1)拟定的应力归一化复合加载破坏包络面椭圆曲线方程可以较好地模拟不同主筒长径比USAF在不同荷载空间内的破坏包络面形式;(2)H-T空间内USAF复合承载性能随主筒长径比(L/D)的增大而提高,而H-V、V-T空间内变化不明显;(3)绘制了H-V-T空间内USAF三维破坏包络面,可根据实际受荷状态与包络面之间的相对位置关系,评价实际工况下伞式吸力锚基础的稳定性。 展开更多

关键词 伞式吸力锚基础 海上风机 破坏包络面 ABAQUS 复合加载

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波致液化海床土中伞式吸力锚承载特性试验研究 被引量：1

17

作者 张鹏 王荃迪 +2 位作者 刘红军 杨奇 张浩 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第A01期131-136,共6页

伞式吸力锚作为一种新型海上风电基础,现已在数值模拟方面进行了大量的研究,但缺少相应的室内试验。本文对伞式吸力锚(USAF)水平静力承载特性和波致土体液化中伞式吸力锚承载特性进行了室内模型试验,并与无锚枝吸力锚(SAF)进行了对比试... 伞式吸力锚作为一种新型海上风电基础,现已在数值模拟方面进行了大量的研究,但缺少相应的室内试验。本文对伞式吸力锚(USAF)水平静力承载特性和波致土体液化中伞式吸力锚承载特性进行了室内模型试验,并与无锚枝吸力锚(SAF)进行了对比试验。研究发现,USAF的锚枝使得锚体转动中心升高,锚体承载性能得到提升;在波致液化海床土中,USAF的承载性能优于SAF,并且具有一定的防冲刷效果。 展开更多

关键词 伞式吸力锚基础(USAF) 海床液化 水平承载特性 水槽试验

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