【摘要】：隨著全球油氣供應(yīng)日益緊張,全世界各國都開始對深海油氣田進(jìn)行開發(fā)。鋼懸鏈線立管(SCR)被廣泛的應(yīng)用在深海油氣田開采過程中,但目前國內(nèi)外對深海SCR研究還處于起步階段。相比于其他立管形式,SCR立管具有很強(qiáng)的抗彎和抗扭轉(zhuǎn)能力,且造價(jià)低,鋪設(shè)方便。在復(fù)雜的海洋壞境下,SCR立管與海底土體相互作用區(qū)域?qū)α⒐艿钠谄茐挠兄卮蟮挠绊�。研究發(fā)現(xiàn)深海海床土體一般為非線性軟粘土,在海洋波浪等循環(huán)荷載作用下,立管與海床的相互作用會使土體發(fā)生彈塑性變形,立管在相互作用區(qū)域容易發(fā)生疲勞破壞。因此對立管與海底土體相互作用的研究對SCR疲勞分析有極其重要的意義。本文應(yīng)用有限元軟件OrcaFlex對SCR與海床土體之間的相互作用進(jìn)行數(shù)值模擬。在OrcaFlex中建立管土相互作用模型,海床土體選用非線性彈性土,根據(jù)國外實(shí)驗(yàn)所得到的立管與海床土體相互作用的P-y曲線模擬海底土體剛度,分析立管與海床土體相互作用過程。SCR在實(shí)際情況下受到不同的波浪荷載作用,本文主要研究不同的波浪荷載對管土相互作用的影響。結(jié)果表明,在循環(huán)周期波浪荷載作用下,立管入土深度逐漸增加,觸地區(qū)域立管受到彎矩變化很大,是立管發(fā)生疲勞破壞的主要原因;立管的彎矩會隨著波高的增加而增大,且當(dāng)波浪周期處于SCR的自振周期附近時(shí),立管在觸地段的彎矩會達(dá)到極值;本文還研究了土體的剪切模量、水深等對管土作用的影響。
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE952

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本文編號：2524899