非线性管-土作用下钢悬链线立管触地区疲劳分析

• 作者: 杨超凡 白兴兰 谢永和 黄维平
• 来源期刊: 工程力学
• 学科: 工学
• 关键词: 钢悬链线立管 管土作用响应 非线性 触地区 疲劳分析
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 所属期刊栏目: 其他工程学科
• 页码范围: 248-256
• 页数: 9页
• 分类号: TU756.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2014.08.0701

摘要

基于P-y曲线建立非线性管-土相互作用模型,分别运用大挠度曲线梁和弹性地基梁单元模拟钢悬链线立管(Steel Catenary Riser,SCR)的悬垂段和流线段,研究周期运动下管-土相互作用响应和SCR触地区的疲劳分析.SCR具有复杂的非线性动态行为,特别是触地点区域,由于海床模型的不确定性,一直是数值模拟的难点.通过Fortran编写子程序嵌入CABLE3D,开发得到包括非线性管-土作用模型的新程序CABLE3D RSI,围绕SCR与海床相互作用响应和立管的整体动力分析等内容展开研究;根据时域内的动力响应,运用S-N曲线法得到触地点区域的疲劳损伤分布情况,研究有关参数对疲劳损伤的影响.结果表明:1)周期载荷作用下,立管在海床上形成的沟槽逐渐发展,相比于线弹性和刚性海床非线性海床分布力更加符合工程实际;2)海床刚度模型、土剪切强度以及吸力因子都对立管触地区的疲劳损伤具有重要影响.