导管架平台桩土动力相互作用试验研究.pdf

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1、石油机械CHINAPETROLEUMMACHINERY2013年第41卷第2期海洋石油装备导管架平台桩土动力相互作用试验研究王建国段梦兰陈祥余袁志林钟超龚铭煊(1．中国石油大学(北京)海洋油气研究中心2．海洋石油工程股份有限公司)摘要：为了研究实际平台在饱和土体中的桩土-结构相互作用，建立了缩比模型的导管架平台桩土相互作用试验系统，采用激振器激励的方式，利用MaCras机械及结构模态分析软件测试了所建导管架模型在不同水深下的自振特性。借助ABAQus／standard中的管土相互作用单元对试验模型进行了数值模拟，将数值模拟结果与试验结果进行了对比。对比结果发现，

2、用PSI单元模拟桩土动力相互作用能够获得较高的精度，且建立的有限元模型计算效率较高，相对于桩土实体模型或者等效固支模型来说具有明显的优点。关键词：导管架；海洋平台；桩土；互作用；模态试验；等效桩法中图分类号：TE952文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—4578．2013．02．014ExperimentalStudyofthePile-soilDynamicInteractionofJacketPlatformWangJianguoDuanMenglanChenXiangyuYuanZhilinZhongChaoGongMingxua

3、n(1．ResearchCenterofOfshoreOil&Gas，ChinaUniversitYofPetroleum，Beijing2．OfshoreOilEngineeringCo．，Ltd．)Abstract：Tostudyofthepileandsoil—structureinteractionofpracticalplatforminsaturatedsoil，thepile—soilinteractiontestsystemofthescaledmodelofjacketplatformwasestablished．Adoptingtheexci

4、tationmodeofthevi—brationexciter，theMaCrasmachineryandstructuralmodalanalysissoftwarewasusedtotestthenaturalvibrationpropertyofthejacketmodelestablishedindifferentwaterdepths．Thenumericalsimulationofthetestmodelwasconductedbymeansofthepipe-soilinteractionunitintheABAQUS／Standard．Thes

5、imulationresultwascomparedwiththetestresult．ThecomparisonshowsthatadoptionofthePSIunittosimulatethepile—soilinteractioncanob-taintherelativelyhighprecision．Thecalculationeficiencyofthefiniteelementmodelestablishedisalsohigh．Ithasitsownremarkablestrengths，comparedwiththepile-soilsolid

6、modelorequivalentclampedsuppo~mode1．Keywords：jacket；offshoreplatform；pile-soil；interaction；modaltest；equivalentpilemethod的一系列动力离心模型试验来验证动力非线性文克0引言尔梁在土一(群)桩及结构物相互作用中的有效性。为了研究在强震下单桩的地震反应，Gohl和Finn桩基础能较好地适应各种地质条件及各种环境在1987年利用振动台进行了试验l4J。他们采用刚载荷状况，由于它具有承载力大、稳定性好和沉降性容器，容器的两内侧设置25mm厚的苯乙烯类小

7、等特点，所以广泛用于海洋平台。近30年来，泡沫塑料以防止两侧波的反射，通过试验发现，由关于桩基与土动力相互作用的试验研究取得了不少于桩周土循环应变软化使土的模量和侧向刚度降成果。日本的Kubol11第1个进行了桩土动力相互低，在振动强度增大时，桩基础的自振频率降低。作用振动台试验。Boulanger等以软土地基中国内方面，王建华和冯士伦基于振动台试验，研究基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)项目“基于振动检测的现役海洋平台结构安全评估技术研究”之子课题“海洋平台桩基弱化及其对平台响应的影响研究”(2008AA092701—3)。石油机械2013年第41

8、卷第2期一步证明了笔者一