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原文传递自升式钻井船桩靴上拔力研究

论文题名：	自升式钻井船桩靴上拔力研究
关键词：	自升式钻井船;桩靴上拔力;ABAQUS有限元;软土吸力;数值模拟
摘要：	由于中国沿海地层复杂，特别是渤海湾，部分地方地质疏松，可能由于钻井船桩靴入泥过深而造成对平台的危害。海上自升式钻井船应用的基本前提就是就位时“下得去”、运行时“立得住”、迁航时“拔得出”。本课题针对搬迁时“拔得出”的问题进行研究，通过理论分析和数值模拟研究不同土质条件下，不同桩靴类型在不同贯入深度下的拔出规律。本文总结了国内外对于海上自升式钻井船桩靴上拔力研究的现状，同时对上拔过程中桩靴上拔阻力的各种影响因素做了研究，列举出计算桩靴上拔阻力的经典算法和经验公式算法。利用有限元分析软件ABAQUS模拟在荷载作用下海上自升式钻井船桩靴的上拔过程。模型采用Mohr-Coulomb弹塑性本构模型，并考虑土和桩靴之间的接触面作用、初始地应力施加和土体边界影响等诸多因素，通过数值分析结果确定桩靴上拔所需的最大上拔力。并定性的分析了土体参数（弹性模量E、粘聚力c）、桩靴参数（直径D，上部坡角）及埋置深度d对桩靴上拔力的影响及其相互关系曲线。本文还考虑了饱和多孔粘性土的特性，在ABAQUS有限元分析中引入流固耦合理论。考虑流固耦合作用以后，桩靴上拔力有所增加，并且根据桩靴上下对称位置处的孔隙水压力的变化趋势的不同，引进了软土吸力的概念，并分析了软土吸力在桩靴净上拔力中所占的比例，以及其与土体粘聚力c的相互关系。最后文章对渤海五号钻井船的桩靴上拔过程进行有限元模型实例分析，并且对理论分析和有限元分析的结果进行比较，检验了有限元模型的可用性和有效性，证明有限元分析方法对海上自升式钻井船桩靴上拔力的工程设计、计算具有指导意义。
作者：	于晓洋
专业：	结构工程
导师：	丁红岩
授予学位：	硕士
授予学位单位：	天津大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文