土木工程开题报告.ppt

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1、海洋桩靴基础在随机变异粘土中的三维数值模拟开题报告主要内容进度安排4为完成课题已具备和所需的条件5研究过程中可能遇到的困难以及解决措施课题来源及研究目的和意义1国内外研究现状及分析2主要研究内容和方案361主要内容进度安排4预期达到的目标和取得的研究成果5研究过程中可能遇到的困难以及解决措施课题来源及研究目的和意义1国内外研究现状及分析2主要研究内容和方案362课题来源及研究目的和意义海洋石油钻井平台目前我国三大石油集团正在使用的自升式钻井平台大约30艘左右，并且采用独立桩靴基础的海上自升式钻井平台为数较多，而其中超过70%的平台是由3个或4个独立桩靴基础支撑于海床土中。由此可见，海上钻

2、井平台在我国海上油田的勘探开发中占有极其重要的地位。3国内海洋石油钻井平台公司名称钻井平台名称桩腿类型最大作业水深(m)制造年份备注中国石油集团海洋工程有限公司中海油9号4根圆柱形桩腿762008进口中海油10号4根圆柱形桩腿762009进口中海油1号4根圆柱形桩腿251998国产中国石化集团勘探2号3根桁架形桩腿带桩靴901976进口胜利5号4根圆柱形桩腿带桩靴251981进口胜利6号4根圆柱形桩腿带桩靴301982进口胜利7号3根圆柱形桩腿带桩靴301982进口胜利8号3根圆柱形桩腿带桩靴201981进口胜利9号3根圆柱形桩腿带桩靴301978进口中国海洋石油总公司渤海4号3根桁架形

3、桩腿带桩靴901977进口渤海5号4根圆柱形桩腿401983国产渤海7号4根圆柱形桩腿带桩靴401983国产渤海8号3根圆柱形桩腿带桩靴751980国产渤海9号4根圆柱形桩腿401984进口渤海10号3根桁架形桩腿带桩靴751980进口渤海12号3根桁架形桩腿带桩靴551978进口南海1号3根桁架形桩腿带桩靴901976进口南海4号3根桁架形桩腿带桩靴901978进口中国海洋9313根桁架形桩腿带桩靴971976进口中国海洋9353根桁架形桩腿带桩靴902006进口中国海洋9413根桁架形桩腿带桩靴1222006国产中国海洋9423根桁架形桩腿带桩靴1222008国产我国自升式钻井平台数

4、量统计（2010截至）课题来源及研究目的和意义4钻井平台和桩靴基础简图桩靴桩腿海平面海床海床HWv课题来源及研究目的和意义MSI工程公司关于海洋钻井平台事故的调查结果显示，自升式钻井平台可能发生的事故种类繁多，但由于桩靴基础承载力不足而发生的事故所占比例在半数以上。3海洋钻井平台事故统计分析MSI,Guidelinesforjack-uprigswithparticularreferencetofoundationintegrity,MSIEngineeringLimitedfortheHealthandSafetyExecutive,ResearchReport,2004,289课题来

5、源及研究目的和意义桩靴基础失效的几种主要形式：预压过程发生基础穿刺现象，多发生在上硬下软土层；风暴荷载产生的基础下降过大；冲刷作用减小桩脚承载面积导致失稳；地震等引起的海底泥沙运动对桩靴基础冲击造成失稳；3课题来源及研究目的和意义4海洋钻井平台倒塌灾难桩靴基础失效导致平台倾覆桩靴基础失效造成桩腿屈曲海洋工程地质的复杂性海底的地形、地貌通常被海水浸没，不能直接观察，给客观认识带来了困难；海底工程地质取样不同于陆地，从海底取出的土样离开海底后，所处的环境温度、压力等条件已经与海底完全不同，不能反映真实的海底土的物理状态；海底地形和沉积物不稳定。在海浪、潮汐等各种因素作用下，海底地形和沉积物不

6、断演化，更加不稳定。317空间变异土介绍Y-Z平面(kPa)木桶理论空间变异粘土研究意义23海底地质复杂，自升式钻井平台事故发生事故较多是桩靴基础承载力不足而引起的失效破坏。工程中海底土的现场试验和离心机试验等成本很高而且数据结果有限，现行研究大多通过考虑土体参数的空间变异性模拟可能出现的各种复杂工况。国内对于海洋钻井平台桩靴基础的工作性能及承载力的研究相对较少，还在起步阶段，主要还是均质土或者分层土的数值模拟研究和理论分析。国内考虑土体变异性可靠度分析主要限于边坡稳定分析，《水利边坡规范》建议对1级边坡进行可靠度分析，可靠度方法是岩土工程分析发展的一种趋势。研究目的23利用可靠度分析方

7、法给出指导工程实践的桩靴在空间变异土质条件下承载力可靠指标。采用随机场理论和有限元方法相结合来探讨空间变异土体和荷载的变异性是如何影响桩靴基础承载力及其失效机理。改善在过去的设计规范中对于桩靴基础承载力计算的保守和模糊性。主要内容进度安排4预期达到的目标和取得的研究成果5研究过程中可能遇到的困难以及解决措施课题来源及研究目的和意义1国内外研究现状及分析2主要研究内容和方案367本课题的国外研究现状及分析9英国牛津大学Martin等通