国家重点基础研究发展计划(2014CB046800)
- 作品数：30 被引量：111H指数：8
- 相关作者：刘润李飒余建星刘文彬孟庆龙更多>>
- 相关机构：天津大学中国海洋石油总公司中交天津港湾工程研究院有限公司更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：建筑科学石油与天然气工程天文地球交通运输工程更多>>
- 新型防沉板基础的地基承载力研究被引量：8
- 2016年
- 防沉板是水下生产系统中井口、管汇节点、脐带缆等的支撑结构,服役期间需承受V-H荷载空间的强耦合非线性荷载。提出了新型倾斜式裙板防沉板基础型式,倾斜式裙板不仅可以减少海流冲刷对基础下部土体的掏空冲蚀,还可通过调整裙板倾斜角度α适应不同工程对承载力的要求,结合工程设计实例研究了新型防沉板的地基承载性能。结果表明,该新型防沉板基础单向极限承载力随土体强度不均匀性指标А的增加呈线性增长,基础与土体接触面属性对水平向承载力的影响远大于对竖向承载力的影响;防沉板基础V-H荷载空间归一化包络线对土体强度不均匀性指标А在0～10范围内具有普适性,在归一化竖向荷载介于0.5-0.8时Hanson公式高估了防沉板基础的承载力。
- 刘润刘孟孟马文冠
- 关键词：水下生产系统
- 双拱初始缺陷海底管线水平向整体屈曲数值模拟分析被引量：3
- 2015年
- 为了研究具有双拱反对称初始缺陷海底管线的整体屈曲特性,采用模态分析法将最可能出现的缺陷形态引入数值分析模型中。针对管线在高温高压作用下发生整体屈曲的动态变形特征,运用显式动力数值模拟方法研究了管线整体屈曲过程中水平向变形与轴向变形随温度和内压的变化规律,建立了在整体屈曲过程中屈曲管段与滑动管段轴力的变化过程与初始缺陷形态的关系。将数值模拟结果同经典解析解和室内模型实验结果进行对比,验证了本方法的可靠性。工程算例的分析结果表明,管线整体屈曲的发生是一个由低阶向高阶发展的过程,具有双拱缺陷的管线首先发生二阶模态的整体屈曲,而后过渡到四阶模态;管线整体屈曲的变形包括屈曲段的水平向变形和滑动管段的轴向缩进,其中水平变形释放了管壁内的轴力,轴力的释放量随初始缺陷尖锐程度的降低而增大;轴向缩进变形由于受到地基土的摩阻力使滑动管段内的轴力发生累积,轴力的累积量随初始缺陷的尖锐程度的降低而增加。以上研究成果对指导实际工程具有现实意义。
- 刘润刘文彬洪兆徽闫澍旺
- 关键词：海底管线模态分析
- 基于风险的检测(RBI)在海底管道定量风险评估中的应用被引量：8
- 2015年
- 通过研究RBI技术,并分别采用新旧2种规范的RBI方法对某海底管道进行计算,对比分析了新版规范的优越性。通过对RBI方法进行适当的修改以使其适用于海洋工程领域,最终建立了海底管道RBI风险评估流程,为海底设备的风险评估提供了一种新的研究方法。
- 张欣余建星梁静唐必意叶彬彬孟庆龙
- 关键词：RBI海底管道
- 海底管线水平向整体屈曲及失效判断方法研究被引量：5
- 2015年
- 海底管线是海洋石油的重要输运手段。为满足输送工艺的需要,正常工作条件下管线往往被施加较高的温度和压强,高温高压使管线内产生附加应力,当附加应力大于土体对管线的约束力时,管线就会发生整体屈曲。过度的水平向整体屈曲会导致截面产生较大的弯曲应力和压缩应变,对管线系统的安全运行造成威胁,因此需要对发生水平向整体屈曲后的管线进行验算。采用解析解法、规范法和有限元法对管线的整体屈曲进行分析,提出了应用临界屈曲荷载值域空间和值域下限来判断不同缺陷大小下管线是否发生水平向整体屈曲的方法。结合工程实例,分别采用内力控制标准和位移控制标准对管线水平向整体屈曲后是否失效进行了验算。研究指出,相较于位移标准,内力控制标准更为严格。
- 刘润洪兆徽刘文彬
- 关键词：海底管线
- 重力锚水平承载力特性的有限元分析被引量：15
- 2016年
- 针对有关规范给出的重力锚水平承载力计算公式,采用有限元法研究了重力锚在水平力作用下的破坏机理,从而得到了在相同的工况条件下,重力锚水平承载力与其底面积有关,底面积小于最佳面积范围时,水平承载力随底面积的增加而增加,超过最佳面积范围时,随底面积的增加而减小;在锚底面积相同的条件下,锚底形状对承载力影响不大,正方形底面稍优于长方形。
- 李怀亮黄山田王晓飞李飒徐保照
- 关键词：重力锚承载力有限元法底面积
- 桩靴连续贯入过程的动态模拟方法研究被引量：13
- 2015年
- 采用CEL方法(耦合的欧拉-拉格朗日分析法)对比研究桩靴下沉速度不同对计算结果的影响,分析不同桩靴下沉速度下附近桩基础的响应,研究质量放大方法的适用性。结果表明:无桩时桩靴贯入速度不同对土体阻力影响较小,土体的破坏形态和剪应力水平略有不同;桩靴贯入速度对桩身水平位移影响较小,桩靴贯入速度越大,桩身最大应力越小;质量放大系数的增加对桩身最大位移的影响较小,但对桩身最大应力有较大影响,因此建议谨慎使用质量放大方法。
- 周龙刘润郭绍曾彭碧瑶
- 关键词：桩靴桩基础
- 双拱缺陷管线整体屈曲的解析解研究被引量：2
- 2016年
- 海底管线通常具有初始缺陷,高温高压作用下管线会在初始缺陷的基础上进一步变形最终发展为整体屈曲。该文以具有初始反对称双拱缺陷的海底管线为研究对象,基于理想管线整体屈曲的变形假设,通过求解管线屈曲前后的能量平衡方程,得到了管线发生二阶与四阶模态整体屈曲的解析解,建立了整体屈曲过程中管内轴力与屈曲波长间的关系。通过研究屈曲段轴力与滑动段轴力的变化规律,揭示了经典解析解得到的管线整体屈曲前轴力随幅值的变化曲线出现动态跳转的机理。工程算例分析表明,相同条件下管线更容易发生二阶模态的整体屈曲;当屈曲段轴力的释放速率大于滑动段摩阻力的累积速率时,才会出现动态跳转的问题。
- 洪兆徽刘润刘文彬闫澍旺
- 关键词：海底管线解析解
- 扣入式止屈器止屈机理研究被引量：2
- 2014年
- 文中分别采用试验方法和有限元模拟的方法分析了不同尺寸、材料及初始缺陷的扣入式止屈器对管道屈曲的止屈效果,并得到了平行穿越及U型穿越两种穿越模式.在此基础上,文中还应用有限元方法研究了扣入式止屈器尺寸、材料及初始偏心缺陷对管道屈曲穿越扣入式止屈器模式及压力的影响,论证了管道屈曲分别随着扣入式止屈器长度及厚度的增加逐渐由平行穿越变为U型穿越,且穿越压力分别随着扣入式止屈器长度及厚度的增大而增大,并最终均趋于稳定;当扣入式止屈器材料屈服应力小的时候管道屈曲平行穿越扣入式止屈器,随着止屈器材料屈服应力的增大逐渐变为U型穿越,且穿越压力随之增大;管道的初始偏心缺陷使得管道屈曲更容易穿越扣入式止屈器,故应在制造及安装运营期间严格控制管道的偏心缺陷.
- 孟庆龙余建星孙震洲刘春辉叶彬彬张欣郝双户
- 关键词：压力舱有限元屈曲
- 饱和黏土中复合条形防沉板基础承载特性研究被引量：8
- 2015年
- 防沉板基础是深海油气资源开发中常用基础形式,其承受的荷载具有复杂性、非线性和不确定性,给防沉板基础的稳定性研究带来了巨大挑战。基于条形基础的承载特性提出了新型复合条形防沉板基础的结构形式,通过优化基础条数量n、宽度B和间距l可实现复合条形基础承载效率系数的最大化。结合工程设计实例,开展了该新型结构基础与传统矩形防沉板基础的对比设计。研究表明,在基础底面积相同的情况下,复合条形基础的竖直向极限承载力与矩形防沉板基础相比提高10%~20%。当复合条形基础的基础条宽度B一定时,地基竖直向极限承载力随着l/B的增加先增大后减小,最后趋于稳定。对不同的基础条宽度B,地基竖直向极限承载力均在l/B=0.2时达到最大值,且随着基础条数量n的增大而增大。
- 刘润刘孟孟
- 关键词：水下生产系统
- 变升力系数的立管涡激振动响应分析
- 随着我国油气资源需求量日益增大,海洋油气资源的开采逐渐由浅海向深海领域发展。顶张力立管是深海石油工程中经常应用的结构设备之一,目前针对其涡激振动的研究主要集中于数值计算和仿真,解析分析较少,对其力学机理的认识还不充分。本...
- 王远岑吴志强张祥云李江涛
- 关键词：涡激振动升力系数参数变化
- 文献传递
