论文题名: | OMNI-Max锚在砂土中抗拔承载特性的大变形数值研究 |
关键词: | 系泊系统;砂土工况;OMNI-Max锚;抗拔承载特性;大变形特性 |
摘要: | 作为重力贯入锚的最新发展与标杆,OMNI-Max锚因其卓越的工作性能和极强的适应能力而被广泛研究和应用。关于OMNI-Max锚的抗拔承载特性的研究大多在黏土中开展,在砂土中的研究却是一片空白,而砂土也是海床土的组成部分,且分布十分广泛。对OMNI-Max锚在砂土中的抗拔承载特性获得全面认识,不仅有利于充分了解OMNI-Max锚的工作性能,而且有助于研究其在砂质海床中的综合运动行为,这对系泊系统的工程应用和安全控制具有重要意义。本研究采用了运用耦合欧拉-拉格朗日技术的大变形有限元分析方法,将边界面塑性模型作为本构模型来描述砂土的行为特性,研究了锚埋深、土相对密实度、锚方位、加载角和承载面等因素对砂土中OMNI-Max锚的抗拔承载力的影响。 通过设计和分析不同影响因素的工况,获得各因素的影响规律:随着埋深的增加,端阻承载系数呈现出不断减小的趋势,且降幅持续变缓;随着相对密实度的增大,端阻承载系数呈上升的趋势,且埋深越小,其值增加的越快;对于不同方位角的锚,其端阻承载系数值总是在某一个值附近上下波动,且埋深越大,波动程度越小;荷载方向偏离锚轴线的垂直方向越多,端阻承载系数越小;在埋深、相对密实度、方位角固定不变时,在不同的加载角下,承载面总以非常相似的模式影响着端阻承载系数。最终通过多元函数拟合的方法得到端阻承载力系数的显式表达式,并通过大量工况和正交试验,验证了其适用性和精度。 |
作者: | 邓飞廉 |
专业: | 水利工程 |
导师: | 刘海笑;刘振纹 |
授予学位: | 硕士 |
授予学位单位: | 天津大学 |
学位年度: | 2022 |