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深水钢悬链立管管土相互作用及疲劳分析
| 论文题名： | 深水钢悬链立管管土相互作用及疲劳分析 |
| 关键词： | 钢悬链立管;管土相互作用;疲劳损伤;数值模拟 |
| 摘要： | 大量的研究以及工程实地调查表明，钢悬链立管触地区疲劳破坏较为严重，是影响立管设计的关键因素之一。在实际工程项目中，通常采用较保守方法，即将管土之间的相互作用用线性弹簧来模拟。更精确数值模拟需要建立一个可以更真实描述管土相互作用的非线性模型。 本文应用ABAQUS显示动态分析对管土相互作用过程进行模拟，获得了与NGI实验结果一致的管土相互作用的骨架曲线以及单次循环位移下的力与位移的曲线，并讨论了土体粘聚力，摩擦角，立管外径以及立管壁厚对管土相互作用的影响。基于垂向数值管土相互作用曲线模型，及横向管土相互作用库伦摩擦模型，对非线性管土相互作用单元进行二次开发，建立了钢悬链立管的非线性动态分析整体模型，研究立管触地区的位形，受力情况以及疲劳寿命，并进行了参数影响规律分析。 分析结果表明，粘聚力，摩擦角以及立管外径都对管土相互作用影响显著，随着这些参数的增加，立管相同位移下的受到的土体反力有所增加；触地区的埋深受土壤参数和立管设计参数的影响，平台的运动对触地区的位置以及范围有较大影响；土壤粘聚力、摩擦角以及立管外径的增大会导致疲劳损伤的增加，而立管壁厚的增加对立管的疲劳有利；平台的三个方向的运动中，垂荡对立管触地区的影响最大，此方向的循环位移导致立管触地区的疲劳损伤最严重，并且更容易导致触地区的扩大，增加大疲劳损伤的范围。 |
| 作者： | 李欣欣 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 张大刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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