海底管线整体屈曲过程中土体水平向阻力模型研究
高温、高压作用下不埋或浅埋的海底管线较易发生水平向整体屈曲,土体对管线的阻力决定了管线的变形形态及变形后的应力状态,因此,确定管线受到的土体阻力对准确地分析管线的整体屈曲有重要意义.开展了基于渤海砂性土体的系列室内模型试验,测定了不同埋深条件下管线受到的土体阻力,建立了随埋深条件而变化的土体动态阻力模型,揭示了埋深对土体阻力峰值和最终稳定值的影响.由于ABAQUS内置的罚函数接触模型无法实现管-土界面的动态摩擦特性,开发了子程序VFRIC,在管线温-压联合作用下的整体屈曲分析中成功引入了建立的土体动态阻力模型,实现了土体阻力大小与管线位移相关的动态接触特性模拟,从而较为真实地反映了管线整体屈曲过程中受到的土体阻力变化过程.研究表明,不同土体阻力模型对管线整体屈曲分析结果影响显著,在动态阻力模型中由于土体阻力存在峰值和衰减过程,因此计算得到的管线整体屈曲临界轴力明显提高,管线屈曲变形更为集中,最大弯矩和应变也相应增大.
海底管线、水平向整体屈曲、土体阻力模型、ABAQUS二次开发、子程序VFRIC
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TU411(土力学、地基基础工程)
国家重点基础研究发展计划No.2014CB046800;国家自然科学基金优秀青年基金No.51322904.高等学校博士学科点专项科研基金资助课题No.2013032110074.
2015-11-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
2433-2441
