负压渗流场论文_熊康平

导读:本文包含了负压渗流场论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:吸力,基础,有限元,负压,梯度,静压,水力。

负压渗流场论文文献综述

熊康平[1](2015)在《多舱复合筒型基础负压下沉渗流场特性研究》一文中研究指出多舱复合筒型基础是一种海上风机结构的新型基础型式,内部分舱的设置能够提高基础的拖航稳性以及实现安装过程的精确调平。筒型基础依靠筒内外的压力差实现沉放安装,在砂土等高渗透性的土体中,筒内外的压力差会引起从筒外土体向筒内土体的渗流,渗流反过来又会影响筒型基础的负压下沉过程。本文以带分舱板的单筒复合筒型基础作为研究对象,开展了筒型基础负压下沉过程的室内模型试验和有限元分析,研究了无分舱筒型基础和多分舱筒型基础负压下沉过程的渗流场特性以及多分舱筒型基础调平过程的渗流场特性。本文主要研究内容和成果如下:(1)针对直径为30cm、高12cm、裙板厚2mm的无分舱筒型基础和相同尺寸、分舱板厚2mm的多分舱筒型基础两个模型,进行了在砂土中沉放的小比尺室内试验。揭示了基础负压下沉过程中下沉深度随时间、下沉深度随负压的变化规律,发现基础在沉放后期,由于渗流场的产生使得筒内出现土塞,筒内土体高于筒外土体,土塞的形成会影响基础进一步沉放安装;对于无分舱筒型基础,基础负压下沉过程中,筒周围土体中形成由筒外流向筒内的渗流场,在竖直方向上,筒内土体形成从下向上的渗流场;筒外土体形成由上向下的渗流场。对于多分舱筒型基础,渗流场的渗流方向大部分从筒外流向边舱,一小部分从筒外流向中间舱,相比于中间舱,更容易形成由筒外流向边舱的渗流场,边舱内土体的超孔压绝对值大于中间舱。(2)采用ADINA有限元软件,建立无分舱筒型基础和不同分舱尺寸的多分舱筒型基础的二维模型,揭示了基础负压下沉和调平过程中的水头分布情况、渗流梯度和渗流速度等渗流要素。分析发现多分舱筒型基础的总水头等势线和孔压水头等势线的分布规律与无分舱筒型基础大体一致,边舱内水头等势线较中间舱密,边舱内的渗流力和渗流梯度大于中间舱内渗流梯度,边舱内更易形成稳定渗流,且不受分舱尺寸大小的影响。(3)对于多分舱筒型基础的调平试验和调平过程的ADINA有限元分析中可以看出,仅对中间舱抽负压,渗流从边舱底端流向中间舱,筒外土体中的水流向边舱底端进行补给,边舱内部土体除边舱底端不形成渗流场,渗流力和渗流梯度最大的区域发生在分舱板底端;仅对边舱抽负压,渗流从筒型基础外侧流向边舱内部,基础的中间舱和边舱之间不能形成渗流,渗流力和渗流梯度最大的区域发生在筒外壁底端。(本文来源于《天津大学》期刊2015-12-01)

程光明,段梦兰,郭磊,曾霞光,张新虎[2](2014)在《吸力锚负压沉贯渗流场有限元分析》一文中研究指出吸力锚的负压沉贯安装是其主要特征,对吸力锚承载能力的分析必须要考虑负压沉贯的影响。负压沉贯过程中,吸力锚内部和外部邻近区域土体内的孔隙水在水头差作用下,产生渗流场。由于渗流的作用,土体强度可能发生变化,研究吸力沉贯过程中的渗流现象具有重要意义。通过将有限元分析结果与其他学者的试验结果进行对比分析,指出负压安装过程中影响吸力锚内部水力梯度的因素,并分析了渗流对于土体性质的影响规律。(本文来源于《石油矿场机械》期刊2014年01期)

杨旭[3](2013)在《筒型基础静压沉放阻力与负压沉放渗流场分析》一文中研究指出筒型基础能否顺利安装就位,是其实现工程应用的前提。筒型基础沉放分为自重(静压)沉放和负压沉放两个阶段。本文结合模型试验,通过有限元方法,对筒型基础在砂土和粘土中的静压沉放挤土效应以及沉放阻力特性进行分析,同时针对负压沉放阶段土体的渗流场和临界负压进行了研究,主要内容如下:(1)首先研究筒型基础在砂土中静压沉放过程。针对贯入模拟中网格扭曲过大的问题,采用ALE方法,并考虑筒-土摩擦,实现了筒型基础从土表面到预定深度连续沉放全过程的动态数值模拟。数值分析结果同试验实测符合良好,证明了该方法在模拟贯入问题的可靠性。分析数值模拟结果中筒壁内外侧土体应力场、位移场以及最大主应力矢量,阐释了筒壁内侧挤土效应远大于外侧的挤土机理及筒壁贯入过程中的“土拱”效应。之后对剪胀角、内摩擦角以及筒-土接触面摩擦系数进行参数敏感性分析,为该类贯入问题参数选择提供参考。最后依据数值分析及试验实测结果,考虑筒壁内外侧挤土效应的差异,对传统阻力计算公式进行改进,并利用改进后公式计算沉放总阻力,讨论筒型基础在砂土中静压沉放的阻力特性。(2)参照单筒模型试验,建立有限元模型模拟了筒型基础在粘土中连续沉放的动态过程。分析筒壁内外侧土体的应力场和位移场,阐述筒型基础在粘土中沉放的挤土效应。根据沉放过程中内外壁摩阻力、端阻力及总阻力随沉放深度变化曲线,分析筒型基础在粘土中的沉放阻力特性。最后对带分舱板的海上风机复合式筒型基础建立沉放模拟数值模型,分析其沉放过程中阻力特性。(3)筒型基础沉放过程是“土体—渗流—结构”耦合作用的过程。运用有限元方法对单筒负压沉放过程进行渗流/应力耦合的瞬态分析,建立不同渗透系数的多个渗流计算模型,定性分析了土体渗透性能对负压减阻效应的影响。将砂土中瞬态分析结果同传统稳态分析对比,可知,稳态分析算得的临界负压较大,偏于危险。之后对带分舱板的复合型筒型基础负压沉放的渗流场进行了稳态分析,得到分舱板对渗流场及临界负压的影响。最后针对调平工况,建立不同倾斜角度下单舱施加负压和叁舱施加负压的渗流分析模型,定量分析两种调平方式下,不同倾斜角度对应的临界负压随沉放深度变化,并据此对调平施工提供了建议。(本文来源于《天津大学》期刊2013-12-01)

李大勇,刘小丽[4](2011)在《裙式吸力锚负压沉贯渗流场特性分析》一文中研究指出为了克服传统吸力基础的不足,在深入研究已有海上风电塔架的基础上,提出了一种新型基础型式—裙式吸力锚,本文主要详细介绍了该基础形式的沉贯机理;采用有限元方法,对裙式吸力锚基础砂土地基负压沉贯中主桶桶体周围土体渗流场的特性进行了数值分析,得知整个沉贯过程中渗流场的分布规律基本相似,渗流梯度极值始终集中在主桶端部附近,极大减小了端部沉贯阻力。通过分析,计算结果和结论令人满意,为裙式吸力锚基础的设计、施工等现实应用提供了依据。(本文来源于《第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(中)》期刊2011-08-03)

李阳[5](2006)在《筒型基础负压沉贯过程渗流场数值分析》一文中研究指出筒型基础是海洋工程中具有广阔应用前景的基础形式,由于在我国发展时间较短,还存在诸多设计和施工问题亟待解决。本文采用有限元方法和颗粒流方法分别从宏观方面和微观方面对筒型基础负压沉贯过程中筒内土体的渗流场进行了分析,并建立了筒内土体物性参数的动态模型。首先通过编制二维渗流场有限元计算程序分析筒内海积土的渗流要素分布,包括水头、渗流梯度和渗流力的分布。然后采用颗粒流理论从微观方面分析渗流场,成功模拟了渗流在土颗粒孔隙间的发展过程。最后,应用J_2流动理论和各向同性硬化原理计算沉贯过程中土颗粒的应变,结合颗粒流程序计算的土体骨架应变,从土的孔隙率和渗透率的定义出发,推导出沉贯过程中筒内海积土物性参数的动态模型,根据计算结果分析了孔隙率和渗透率在沉贯过程中的发展过程。筒内渗流水头沿轴向均匀变化,筒体径向渗流梯度主要分布在筒壁裙端位置,故径向渗流梯度对筒内土体的影响范围会随着沉贯深度的增加而减小。筒体轴向渗流梯度对筒壁内外的影响都较大,是进一步研究沉贯阻力和土塞形成的关键。渗流力的计算为颗粒流细观模拟和物性参数的计算提供了依据。筒型基础的侧壁会对筒内土体的径向变形进行约束,土体单元的应变主要发生在轴向上。随着抽吸负压和沉贯深度的增加,筒内土体的孔隙率和渗透率都呈增大趋势。因为土颗粒受渗流力影响产生的应变相对于土骨架应变非常小,可以忽略不计,故物性参数的发展趋势与土骨架应变的发展趋势一致。本论文的研究成果对进一步研究筒型基础的理论计算和设计施工都具有一定的指导意义。(本文来源于《天津大学》期刊2006-12-01)

丁红岩,张超,王立国,苏标[6](2005)在《剪土环对筒型基础负压沉贯下沉过程中渗流场的影响研究》一文中研究指出筒型基础沉放施工中,随着入土深度的增加,筒体所受的侧摩阻力越大,当达到一定程度时,将导致基础无法继续下沉。为了避免这种情况的发生,在实际的施工中可以在锚体上设置剪土环以减小侧摩阻力的影响。论文针对海上吸力锚基础这一新型海洋平台基础形式研究中面临的吸力锚负压沉贯下沉中设置剪土环及剪土环对其渗流场的影响这一问题,通过对吸力锚渗流场的有限元分析,运用有限元软件AN SY S对锚体周围土体渗流场进行建模分析,利用有限元计算的结果来分析剪土环对渗流场的影响。(本文来源于《海洋技术》期刊2005年03期)

王立国[7](2004)在《剪土环对吸力锚负压沉贯下沉过程中渗流场的影响》一文中研究指出本文针对海上吸力锚基础这一新型海洋平台基础形式研究中面临的吸力锚负压沉贯下沉中设置剪土环及剪土环对其渗流场的影响这一问题,通过对吸力锚渗流场的有限元分析,运用有限元软件ANSYS对锚体周围土体渗流场进行建模分析,利用有限元计算的结果来分析剪土环对渗流场的影响。吸力锚沉锚施工中,随着入土深度的增加,锚体所受的侧摩阻力越大,当达到一定程度时,将导致吸力锚就无法继续下沉。为了避免这种情况的发生,在实际的施工中通常在锚体上设置剪土环以减小侧摩阻力的影响。本论文就剪土环的设置对渗流场的影响,剪土环的大小对渗流场的影响,剪土环位置对渗流场的影响,剪土环对成层土渗流场的影响进行了分析和研究。在计算一种土质情况下,并考虑其它两种土质,用ANSYS软件进行建模分析,得到剪土环对吸力锚负压沉贯下沉过程中渗流场的影响范围,大小,程度等。本文的研究对吸力锚负压沉贯下剪土环的设置和吸力锚基础设计和施工都有一定的指导意义。(本文来源于《天津大学》期刊2004-12-01)

丁红岩,张浦阳[8](2003)在《海上吸力锚负压下沉渗流场的特性分析》一文中研究指出采用 8结点等参元的有限元方法 ,对海上吸力锚负压沉贯过程中锚体周围土体的渗流场进行了数值计算与分析 ,并给出了渗流场相关要素的计算方法 ,如水头、等势线、渗流力、渗流速度和渗流量等。通过对实例的分析 ,计算结果和结论令人满意 ,为吸力锚的设计等现实应用提供了依据(本文来源于《海洋技术》期刊2003年04期)

肖熙,谭开忍,王秀勇[9](2002)在《海上桶型基础平台负压下沉渗流场的数值分析》一文中研究指出采用有限元 -无限元方法对负压作用下的海上桶型基础周围海底土体的渗流场进行数值计算与分析 .给出了桶型基础负压下沉渗流场的分布规律和渗流量、流速分布以及水力坡降的计算方法 .计算结果令人满意 ,为桶型基础的设计提供了依据(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2002年11期)

张士华,杨树耕[10](2000)在《海上桶形基础平台负压沉贯渗流场有限元分析》一文中研究指出讨论了浅海桶形基础平台负压沉贯渗流场有限元分析方法。通过模型实验结果与有限元分析结果的对比 ,验证有限元法的可靠性。将有限元法用于桶形基础平台负压沉贯渗流场的计算 ,得到沉贯过程中许用负压随插深的变化 ,用于指导平台就位施工时的负压控制。不同插深时 ,相应许用负压下的桶内、外壁渗流水头和水头梯度分布的计算结果 ,用于沉贯阻力的计算。(本文来源于《黄渤海海洋》期刊2000年04期)

负压渗流场论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

吸力锚的负压沉贯安装是其主要特征,对吸力锚承载能力的分析必须要考虑负压沉贯的影响。负压沉贯过程中,吸力锚内部和外部邻近区域土体内的孔隙水在水头差作用下,产生渗流场。由于渗流的作用,土体强度可能发生变化,研究吸力沉贯过程中的渗流现象具有重要意义。通过将有限元分析结果与其他学者的试验结果进行对比分析,指出负压安装过程中影响吸力锚内部水力梯度的因素,并分析了渗流对于土体性质的影响规律。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

负压渗流场论文参考文献

[1].熊康平.多舱复合筒型基础负压下沉渗流场特性研究[D].天津大学.2015

[2].程光明,段梦兰,郭磊,曾霞光,张新虎.吸力锚负压沉贯渗流场有限元分析[J].石油矿场机械.2014

[3].杨旭.筒型基础静压沉放阻力与负压沉放渗流场分析[D].天津大学.2013

[4].李大勇,刘小丽.裙式吸力锚负压沉贯渗流场特性分析[C].第十五届中国海洋(岸)工程学术讨论会论文集(中).2011

[5].李阳.筒型基础负压沉贯过程渗流场数值分析[D].天津大学.2006

[6].丁红岩,张超,王立国,苏标.剪土环对筒型基础负压沉贯下沉过程中渗流场的影响研究[J].海洋技术.2005

[7].王立国.剪土环对吸力锚负压沉贯下沉过程中渗流场的影响[D].天津大学.2004

[8].丁红岩,张浦阳.海上吸力锚负压下沉渗流场的特性分析[J].海洋技术.2003

[9].肖熙,谭开忍,王秀勇.海上桶型基础平台负压下沉渗流场的数值分析[J].上海交通大学学报.2002

[10].张士华,杨树耕.海上桶形基础平台负压沉贯渗流场有限元分析[J].黄渤海海洋.2000

论文知识图

负压渗流场沿地基深度的分布模式2、图 3 可知,地表沉降量最大,随深度...负压沉贯深度2.5m渗流场水头F19.2.7S...工程区整体渗流场分布(单位:m)K0+280不同时间地表沉降盆曲线.2 地...5.4 18 m 处不同抽放负压下压力分布云图

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