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加载率对重力贯入锚在黏土中抗拔性能影响的数值研究
| 论文题名： | 加载率对重力贯入锚在黏土中抗拔性能影响的数值研究 |
| 关键词： | 系泊系统;重力贯入锚;加载率效应;抗拔承载力;耦合效应 |
| 摘要： | 随着海洋资源的开发不断向深海迈进，复杂恶劣的海洋环境对浮式结构的系泊系统提出了新的挑战。深水锚作为系泊系统的核心组成，其在实际工程中的承载性能一直备受关注。OMNI-Max锚作为重力贯入锚的最新发展，即便在超载条件下也能体现出优良的工作性能，凭借其自身综合优势得到了广泛应用。然而当前针对锚承载性能的研究基本都是在准静态条件下开展，这与锚的实际工作环境并不相符。因此，有必要将加载速率作为重要的环境变量加入到承载性能的评估中，这对重力贯入锚在海洋工程中的实际应用具有重要意义。 针对重力贯入锚的拔出过程，本文通过大变形有限元分析技术耦合欧拉-拉格朗日法建立了数值模型，并将土体的应变率效应反映在内，通过与实测数据对比验证其有效性。在此基础上，设计了大量的分析工况以展现加载率对抗拔承载性能的影响及其与其他因素（包括埋设深度、土强度梯度、锚的方位角、加载角度和承载面）的耦合效应规律，并最终建立起考虑加载率影响的 OMNI-Max 锚在黏土中端阻承载力系数的多因素显式表达式。该表达式在考虑多因素影响的复杂条件下，具有相对较少的拟合系数，以简单的函数形式呈现，并展示出良好的预测精度。这不仅为相关理论研究和工程应用提供了参考，也为后续进一步研究重力贯入锚的综合运动行为奠定了基础。 |
| 作者： | 徐衡 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 刘海笑 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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