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利用循环强度分析张紧式吸力锚循环承载力的方法

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岩土力学 2012年第12期33卷 3521-3528页

作者：王建华李书兆周杨锐刘晶磊天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室岩土工程研究所天津300072 中海油田服务股份有限公司天津300451

按照在最佳系泊点受倾斜荷载作用的张紧式吸力锚的破坏机制,建议了利用软土不排水循环剪切强度计算软土中吸力锚循环承载力的极限平衡分析方法。该方法考虑了平均系泊荷载在土中引起的平均剪应力对土体循环剪切强度、进而对锚循环承载... 详细信息

按照在最佳系泊点受倾斜荷载作用的张紧式吸力锚的破坏机制,建议了利用软土不排水循环剪切强度计算软土中吸力锚循环承载力的极限平衡分析方法。该方法考虑了平均系泊荷载在土中引起的平均剪应力对土体循环剪切强度、进而对锚循环承载力的影响。为了说明该方法的可行性,进行了大量张紧式吸力锚在平均系泊荷载与循环荷载共同作用下的承载力模型试验。依据试验结果确定了锚被竖向拔出土层时系泊点的位移破坏标准,并据此确定了与不同模型试验条件对应的循环承载力。进而利用循环三轴试验确定的土层不排水循环强度随平均应力的变化关系和实测的土层剪切强度,通过极限平衡分析计算了与模型试验对应的循环承载力。计算与模型试验结果比较表明,对于张紧式吸力锚被竖向拔出土层的破坏模式,计算结果比模型试验结果偏大,平均偏大1.9%,绝大多数偏差在10%以内。因此,对于软土中的张紧式吸力锚,如果采用该方法计算与竖向拔出土层破坏模式相应的循环承载力时,将结果减小10%是恰当的。

关键词：吸力锚锚的承载力吸力锚模型试验极限平衡分析循环承载力

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一种确定导管架平台群桩p-y数据的方法

岩土力学 2013年第7期34卷 1899-1904页

作者：吴秋云王建华周杨锐王健周松望中海油田服务股份有限公司天津300451 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 天津大学岩土工程研究所天津300072

导管架海洋平台群桩基础的桩头约束是一种弹性约束。针对具有弹性约束桩头的群桩,提出了一种利用非线性地基梁群桩模型,通过迭代计算确定导管架平台群桩p-y数据的方法。该方法首先依据单桩p-y曲线,利用具有弹性约束桩头的群桩模型,计算... 详细信息

导管架海洋平台群桩基础的桩头约束是一种弹性约束。针对具有弹性约束桩头的群桩,提出了一种利用非线性地基梁群桩模型,通过迭代计算确定导管架平台群桩p-y数据的方法。该方法首先依据单桩p-y曲线,利用具有弹性约束桩头的群桩模型,计算桩头在总荷载作用下的水平位移;再利用Poulos相互作用系数确定由于群桩相互作用引起的桩头附加水平位移,将总荷载作用下的桩头水平位移与桩头附加水平位移叠加后的结果作为迭代计算的初始桩头水平位移。然后,依据桩头荷载与初始桩头水平位移,通过对单桩p-y数据的标定,确定其修正系数Ym,进而得到与第1次计算对应的群桩p-y数据。在接下来的迭代计算中,利用每次更新后的Ym确定该次计算使用的群桩p-y数据,并据此由群桩计算模型计算桩头位移,通过对单桩p-y数据标定确定相应的Ym,直到第i次与第i-1次计算出的Ym(i)和Ym(i-1)之间相对误差小于允许误差为止。由于该方法考虑群桩效应的p-y数据,且借助具有弹性约束桩头的群桩模型进行分析,从而使计算结果能客观反映具有弹性约束桩头群桩之间的相互作用与变形特性。

关键词：群桩分析群桩相互作用群桩p-y曲线修正Poulos方法 Y乘子

夹层土上自升式钻井平台穿刺机理的离心模型试验研究

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岩土工程学报 2015年第3期37卷 479-486页

作者：李飒王耀存吴兴州梁建辉周杨锐天津大学建工学院岩土所天津300072 中冶建工集团有限公司勘察设计研究院重庆400084 中国水利水电科学研究院北京100038 中海油服股份有限公司物探事业部天津300451

自升式钻井平台是一种海洋石油开采中常用的平台结构形式。桩脚穿刺是引发自升式钻井平台事故的最主要的原因,目前对于穿刺机理的研究都集中在桩靴达到或者进入到硬层以后,即认为只有桩靴在达到或进入硬层后,穿刺行为才开始启动。在中... 详细信息

自升式钻井平台是一种海洋石油开采中常用的平台结构形式。桩脚穿刺是引发自升式钻井平台事故的最主要的原因,目前对于穿刺机理的研究都集中在桩靴达到或者进入到硬层以后,即认为只有桩靴在达到或进入硬层后,穿刺行为才开始启动。在中国南海海域普遍存在硬夹层分布土层,即软—硬—软,俗称"鸡蛋壳"土层分布,现场情况显示,在这种土质条件下,现有的方法很难对穿刺行为做出准确的预测。采用离心模型试验以及有限元的方法对上述土层分布下的穿刺机理进行了研究。离心模型试验显示:在桩靴贯入过程中所受到的土阻力的大小沿深度的分布存在两种不同的模式。当上层软土强度与硬层强度之比在0.5左右时,土阻力沿深度的分布存在两个峰值点;当上层软土强度与硬层强度之比在0.2左右时,土阻力沿深度的分布与现有计算模式的情况相同。有限元计算分析显示造成上述现象的主要原因是塑性区在土体中的展开模式的区别。在钻井平台预压插桩过程中应该充分考虑土体中土阻力的分布特点,合理设计每级预压荷载的大小,预防穿刺的发生。

关键词：桩靴穿刺离心模型试验有限元

海床CPT和井下CPT在砂土中贯入机理差异研究

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海洋工程 2016年第2期34卷 35-40页

作者：李飒戴旭周杨锐蒋宝凡天津大学建工学院岩土所天津300072 中海油服物探事业部天津300456

海洋石油建设中的一个关键环节是对有关海域的工程地质条件作出准确评价。海上原位静力触探(CPT)是主要的原位勘察手段,与陆地CPT不同,其贯入方式主要有Seabed和Downhole两种形式。这两种CPT由于贯入方式不同,所得到的锥端阻力存在一定... 详细信息

海洋石油建设中的一个关键环节是对有关海域的工程地质条件作出准确评价。海上原位静力触探(CPT)是主要的原位勘察手段,与陆地CPT不同,其贯入方式主要有Seabed和Downhole两种形式。这两种CPT由于贯入方式不同,所得到的锥端阻力存在一定的差异。采用有限元方法对这两种形式的CPT锥端阻力和贯入模式进行计算分析。研究显示,CPT入土过程中,周围土体存在两种不同位移状态,即滑动状态和排挤状态。在入土初期,土体以滑动状态为主,土体中竖向应力随贯入深度的增加而递增。在入土一定深度以后,土体的排挤状态占主导地位,竖向应力变化趋于平稳。这两种位移状态的相互转化解释了Seabed CPT和Downhole CPT实测数据之间的差异。在贯入深度较大时,Seabed CPT受排挤状态控制,而Downhole CPT仍然受滑动状态的影响。

关键词： Seabed CPT Downhole CPT 砂土贯人机理

荔湾3-1气田深水段管线路由区工程地质分区与评价

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中国海上油气 2014年第2期26卷 82-87页

作者：杨敬红吴秋云周杨锐中海油田服务股份有限公司

详细分析了荔湾3-1气田深水段管线路由区前期的勘察数据,并且结合路由区地形地貌特征、海底浅层土的分布与工程地质特性以及海底土体稳定性等要素对气田管线范围内土层进行了工程地质分区与评价,对在不稳定区的工程设施提出了相应的工... 详细信息

详细分析了荔湾3-1气田深水段管线路由区前期的勘察数据,并且结合路由区地形地貌特征、海底浅层土的分布与工程地质特性以及海底土体稳定性等要素对气田管线范围内土层进行了工程地质分区与评价,对在不稳定区的工程设施提出了相应的工程措施。荔湾3-1气田深水段管线路由区地质分区与评价有利于指导该区管线铺设与油气开采设备装配,同时也可为深水项目工程场地评价提供参考。

关键词：荔湾3-1气田深水段管线路由区海底地形地貌浅层土分布工程地质特性海底稳定性

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南海荔湾深水重塑沉积物的静、动力特性

海洋通报 2013年第5期32卷 521-526页

作者：周杨锐王建华李书兆中海油田服务股份有限公司天津300451 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 天津大学岩土工程研究所天津300072

通过大量试验,对重塑后的南海荔湾深水浅层沉积物的静、动力特性进行了研究,得出以下结论:该深水沉积物的液限与塑性指数高,含水率高,天然容重小;其渗透系数比世界其他深水浅层沉积物渗透系数大1-2个数量级,为2.59×10-7cm/s;此类沉积... 详细信息

通过大量试验,对重塑后的南海荔湾深水浅层沉积物的静、动力特性进行了研究,得出以下结论:该深水沉积物的液限与塑性指数高,含水率高,天然容重小;其渗透系数比世界其他深水浅层沉积物渗透系数大1-2个数量级,为2.59×10-7cm/s;此类沉积物属高压缩性、中高灵敏的软土,其固结系数约为1.54×10-3cm2/s;依据k0固结不排水三轴压缩试验确定的MohrCoulomb强度参数预测k0固结不排水三轴拉伸强度,预测结果明显小于试验结果;低频循环荷载作用下,该沉积物的不排水循环强度变化规律与一般饱和软粘土的变化规律一致;地震荷载作用下,尽管它不会发生震动液化,但土层中会产生显著的震动累积孔隙水压力,且破坏时的震动累积孔隙水压力将达到上覆有效压力的90%,这表明地震荷载作用下此种深水沉积物的强度弱化与基础震陷可能是比较明显的。

关键词：深水软土深水沉积物浅层沉积物沉积物工程性质

挤压破坏模型在自升式钻井船插桩分析中应用——以海洋石油941号钻井船为例

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海洋工程 2013年第1期31卷 74-78页

作者：刘双双周杨锐郑喜耀蒋宝凡周松望中海油田服务股份有限公司物探事业部天津300451

自升式钻井船对于上硬下软地层的极限承载力分析常用刺穿分析方法。通过对"SNAME"推荐的"挤压破坏模型"与传统刺穿破坏模型内生机理的分析,并应用这两种方法对海洋石油941号钻井船在南海两个井场的承载力分析结果进行对比,探讨挤压破坏... 详细信息

自升式钻井船对于上硬下软地层的极限承载力分析常用刺穿分析方法。通过对"SNAME"推荐的"挤压破坏模型"与传统刺穿破坏模型内生机理的分析,并应用这两种方法对海洋石油941号钻井船在南海两个井场的承载力分析结果进行对比,探讨挤压破坏模型的适用条件,以提高预测钻井船插桩深度的准确性。

关键词：挤压破坏模型承载力分析插桩深度预测

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深水工程勘察技术研究现状与展望

中国海上油气 2017年第6期29卷 158-166页

作者：周杨锐吴秋云董明明冯湘子中海油田服务股份有限公司天津300459

对国内外深水工程勘察相关技术,如:水下声学定位、海底浅层声探测、潜器勘测、深水海底浅表层取样与原位测试、深水钻孔取样(心)与原位测试以及深水地质灾害综合分析与评价等技术的研究现状进行了综述,并对其未来发展方向做了探讨和展... 详细信息

对国内外深水工程勘察相关技术,如:水下声学定位、海底浅层声探测、潜器勘测、深水海底浅表层取样与原位测试、深水钻孔取样(心)与原位测试以及深水地质灾害综合分析与评价等技术的研究现状进行了综述,并对其未来发展方向做了探讨和展望。本文成果对于积极发展具有自主知识产权的深水勘察工程技术与装备,更好地服务我国深水油气勘探开发工程具有重要参考价值。

关键词：深水程勘察深水工程物探技术深水工程地质调查技术水地质灾害综合分析与评价技术研究现状展方向

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渤海浅层沉积物剪切波速与深度的相关性分析

工程勘察 2011年第6期39卷 90-93页

作者：周杨锐董明明吴海京王园君中海油田服务股份有限公司天津300451 国家海洋信息中心天津300171

剪切波速是工程场地地震安全性评价最重要的参数之一。本文应用大量渤海浅层沉积物的剪切波速实测数据,利用最小二乘法通过三种模型探讨了不同土质类型的剪切波速与深度的关系,给出了不同土质类型的剪切波速与深度拟合最佳的统计公式。... 详细信息

剪切波速是工程场地地震安全性评价最重要的参数之一。本文应用大量渤海浅层沉积物的剪切波速实测数据,利用最小二乘法通过三种模型探讨了不同土质类型的剪切波速与深度的关系,给出了不同土质类型的剪切波速与深度拟合最佳的统计公式。并与《构筑物抗震设计规范》的推荐公式在某一海域工程场地的测试结果进行对比分析,结果表明:本文所建立的统计公式对剪切波速的预测效果明显好于规范所推荐的统计公式。因此本文所推荐的渤海不同土质类型的剪切波速与深度间的统计公式,可供无波速测试的渤海海洋工程场地借鉴使用。

关键词：渤海浅层沉积物剪切波速深度相关分析