循环荷载作用下张紧式吸力锚破坏机理与承载力研究

张紧式吸力锚是深海平台的一种新型有效系泊基础。评价工作荷载与循环荷载共同作用下张紧式吸力锚的承载力是设计深海吸力锚的重要内容。但是，在目前国际深海平台集成技术研究中，这仍然是一个尚未解决的基础问题。.本项目针对深海海底浅层范围内正常固结粘土中的张紧式吸力锚，通过K0固结粘土的不排水循环荷载试验，张紧式吸力锚循环承载力模型试验以及三维有限元计算分析，研究工作荷载与循环荷载共同作用下吸力锚的破坏模式，分析其循环承载力的变化规律及其影响因素，定量阐明循环荷载的周期变化对K0固结粘土循环弱化性质的影响，建立能够描述正常固结粘土在循环荷载作用下破坏的弹塑性本构关系，以及据此通过弹塑性三维有限元计算评价张紧式吸力锚循环承载力的方法。.通过本课题的实施，可以揭示循环荷载作用下张紧式吸力锚的破坏机理，进一步发展与创新评价极端海洋环境下地基基础承载力的方法，促进我国海洋岩土工程理论与实践的进步。 2100433B

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 吸力式桶形基础国内外发展概况

1.3 国内外研究现状及发展动态

1.3.1 沉贯过程研究

1.3.2 海洋地基承载力特性研究

1.3.3 变值（循环）荷载作用下海洋地基承载力特性研究

1.4 研究目的和主要内容

2 吸力式桶形基础承载力有限元分析

2.1 概述

2.2 计算方法与数值实施

2.2.1 有限元分析软件ABAQUS

2.2.2 ABAQUS模块和分析步骤

2.2.3 ABAQUS中材料非线性问题求解方法

2.2.4 ABAQUS中接触非线性问题求解方法

2.3 吸力式桶形基础有限元计算模型

2.3.1 吸力式桶形基础有限元计算模型

2.3.2 有限元计算分析方法

2.3.3 确定地基极限承载力的标准

2.3.4 荷载位移标记方法

2.3.5 桶土相互作用的模拟

2.4 有限元计算模型的实验验证

2.5 结论 2100433B

常用的张紧方法有：

1、用调整中心距张紧。

2、用张紧装置张紧。中心距不可调时使用张紧轮，张紧轮一般压在松边靠近小轮处。张紧轮可以是链轮，也可以是无齿的辊轮。张紧轮的直径应与小链轮的直径相近。辊轮的直径略小，宽度应比链约宽5mm，并常用夹布胶木制造。张紧轮张紧装置有自动张紧式和定期张紧式两种。前者多用弹簧、吊重等自动张紧装置；后者用螺栓、偏心等调整装置。另外，还有用托板、压板张紧 。

从效果上来说，采用弹簧结构的张紧器其建构简单价格便宜，因此使用较为普遍，而采用橡胶部件的张紧器，由于橡胶的良好的弹性性能，寿命较弹簧长，不过其对橡胶的性能要求比较高，价格较为昂贵，因此使用情况较少，通常应用在高端机械设备上。