法向承力锚拖曳安装过程整体模拟

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随着海上石油资源开采不断向深海扩展,大型及超大型浮式结构物逐渐增多,对深水系泊系统提出了更高的要求,发展相应的新型深水系泊基础型式势在必行,其中包括了法向承力锚、吸力锚、吸力贯入式板锚及动力贯入锚。法向承力锚(Vertically Loaded Plate Anchor,简称VLA)具有承载力高、锚固性能好、重量轻、易操作和可回收等优点,是当前国际上深水系泊研究的热点,具有广阔的工程应用前景。法向承力锚的安装过程与传统拖曳锚无本质区别,因此,传统拖曳锚安装过程的理论成果基本上也适用于法向承力锚。本文对锚体运动、锚泊线(包括土中反悬链段和水中悬链段)受力情况及上部安装船体的运动进行了研究,针对两种不同的安装方式(船动安装及收链安装),提出了两种不同的数值计算模型,并分析了多种参数对锚体运动及锚链形态的影响。主要的工作概述为以下几个方面:(1)建立了第一种安装方式(船动安装)锚—锚泊线—船体为一体的数值计算模型,并在该模型下研究土体灵敏度、水流流速及锚链链长对锚体运动及锚链形态的影响。(2)建立了第二种安装方式下(收链安装)锚—锚泊线—船体为一体的数值计算模型,在该模型下研究安装半径、土体灵敏度对抛锚过程及抛锚效果的影响。(3)比较两种安装方式的锚体运动轨迹和锚链形态,得到了一些可用于指导施工的结论。
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