摘要：加载倾角和系泊点位置是吸力锚基础最重要的设计要素之一,能够改变锚体的破坏姿态以影响极限承载力。在饱和软黏土地基中选择不同的加载倾角及系泊点位置进行位移控制下的张紧式吸力锚离心模型试验,利用六自由度磁力计装置定量分析了加载倾角和系泊点位置对吸力锚破坏姿态与极限承载力的影响。研究发现,系泊点位置在锚体约2/3高度时,吸力锚发生平动破坏,当加载倾角由35°变化至20°时,在相同的系泊点位置,吸力锚发生后仰破坏,归一化极限承载力稍增大,并且达到极限承载力后仍保持一定的承载力余量;系泊点位置在锚体2/3高度以上时,吸力锚发生前倾破坏,归一化极限承载力降低了25%左右,并且破坏后的承载力余量大大降低。无论破坏模式如何,均未发现锚内土塞与锚有明显分离。

摘要：铸钢具有强度高、性能稳定的特点,在吸力锚主吊点结构中广泛应用。在项目生产中为控制成本,设计时会减小铸钢吊点尺寸,外加一圈碳钢E36材质的过渡夹板框架与铸钢焊接以补偿尺寸,但铸钢件含碳量高可焊性差,与E36钢焊接容易产生裂纹缺陷,且返修部位多产生于焊道根部返修难度大。文章通过开发多样的焊接工艺,详细制定焊接要求,保证了吸力锚铸钢与普通碳钢异种钢焊接的合格率,为同类结构制造提供可借鉴的经验。

摘要：吸力锚是海洋工程中广泛采用的一种基础形式。其沉贯能力(即达到预定海床位置)是其承载力达到设计要求的重要保证。国内外针对吸力锚在细砂、粉土和黏土中的沉贯性进行了较多理论及模型试验研究,但对中粗砂研究相对较少。分别针对不同水位深度和不同抽吸速度条件,对吸力锚在中粗砂中的沉贯性进行了大量模型试验研究和分析,得到了负压与沉贯深度的关系。通过沉贯方案对比,得出了吸力锚负压沉贯的最佳试验条件。通过有机玻璃吸力锚对比沉贯试验,直观展示了沉贯过程中吸力锚中"水塞"和"土塞"的形成过程。吸力沉贯与压力贯入对比试验表明,负压导致的渗流显著降低了吸力锚的沉贯阻力,是中粗砂中得以沉贯的主要原因。基于试验成果,提出了模型试验条件下,吸力锚沉贯计算的理论公式。

摘要：张紧式吸力锚是一种重要的深水浮式平台基础。深水环境中,海底浅层沉积物多为饱和软黏土。软黏土中平均荷载与循环荷载共同作用下吸力锚的循环承载力对其设计至关重要。根据最佳系泊点受倾斜荷载作用下吸力锚的破坏模式,假设不同破坏区土体具有相同的平均剪应力,且平均剪应力与循环剪切强度比等于吸力锚所受静荷载与静荷载和循环荷载之和的比值。结合室内土性试验获得的饱和软黏土样不固结不排水归一化循环剪切强度随归一化平均剪应力的变化关系曲线,建立了破坏区土体不排水循环剪切强度的确定方法。对不同破坏区土体阻力进行分析,按照水平应力具有连续性这一特点,构建了上部滑动楔体破坏区与深部平面流动破坏区交界深度的计算方法,进而提出了计算吸力锚循环承载力的简化极限平衡方法。采用该方法对竖向和水平破坏模式吸力锚循环承载力模型试验结果进行了预测,预测与试验结果基本吻合,最小和最大偏差分别为0.79%和16.08%,平均偏差为5.74%,可较好地反映吸力锚循环承载力随循环破坏次数增加而减小的变化关系,验证了该方法的可行性。

摘要：深水油气田工程船(以下简称深水工程船)采用半张紧式多点系泊系统,海底吸力锚锚点结构设计应保证系泊安全。介绍了工程船所属公司的企业标准对系泊系统和吸力锚锚点设计、海上安装的技术要求;应用ARIANE 7软件计算了工程船的最大平面位移和系泊线的最大张力;应用数值迭代求解控制微分方程分析了海底链嵌入土中的反悬链线形态,确定了吸力锚锚点处的系泊荷载;应用ABAQUS软件分析了吸力锚筒体以及锚点的结构强度和稳定性,计入了连接器对锚点主板的杠杆效应,并考虑了吸力锚筒内V形翼板建造侧向变形的影响;锚点采用了低碳硅锰铸钢材质,通过热处理控制保证机械和耐磨性能。吸力锚锚点结构设计可为类似深水工程船吸力锚设计提供借鉴。

摘要：吸力锚负压沉贯过程中锚内部常常产生土塞现象,这将阻碍锚体的进一步沉贯,影响吸力锚在海床土体中的安装深度,最终导致吸力锚承载力的降低,本研究通过1g条件下室内模型试验研究土塞的形成机理。通过试验模拟吸力锚水下砂土中吸力沉贯过程,借助高分辨率相机记录锚体整个沉贯过程,同时利用微型孔压传感器测量锚内外负压值随沉贯深度变化情况。试验过程中发现吸力锚内部土柱在向上渗流作用下发生细颗粒迁移现象,且随着沉贯深度的增大,土塞隆起的高度逐渐增加。提出土塞的形成是由于吸力锚内部土体膨胀引起的,进而引起渗透系数的增加。本研究分析了渗透系数在锚体沉贯过程中的变化情况,并对Houlsby和Byrne提出的吸力锚砂土中沉贯吸力计算模型进行了改进,从而获得更加准确的沉贯吸力随沉贯深度变化关系理论计算方法,为吸力锚的工程设计和施工提供理论依据。

摘要：为了考察新型海洋伞式吸力锚基础(USAF)在不同载荷环境下的工作特性,通过室内土箱试验设计了3种加载方案:水平静力加载、水平循环加载和静力抗拔试验,在黏质粉土模拟海床中较系统的研究了海洋USAF基础的承载特性和锚土相互作用规律。水平静力加载试验中重点分析了分级加载后锚体荷载位移变化规律,绘制了荷载位移归一化曲线用来判别锚体正常工作状态下的极限水平承载力。水平循环加载下,拟合了土体塑性累积变形与循环周次的关系式,模拟了USAF在波浪低频荷载和一次风暴潮作用后的锚体变位响应。静力抗拔试验中,发现并阐述了锚体在上拔过程中的"分段现象",运用动力学原理建立了一种确定USAF基础最大抗拔荷载的搜索方法,并比较了锚体上拔过程中上拔加速度,主筒负压值与上拔荷载的关系,试验结果对USAF基础的工程具有指导意义。

摘要：吸力锚作为深水FPSO的系泊系统之一,在其建造过程中往往需要脚手架辅助配合。在吸力锚建造施工中,针对分段预制和分段总组分别设计脚手架类型,方案设计过程中要兼顾施工安全、施工便捷和降本增效。通过对某深水FPSO的吸力锚建造过程中的脚手架的方案分析,可以为同类型工程项目脚手架施工设计提供参考。

摘要：近年来随着特殊深水油气藏开发的需要,国外吸力锚筒体开始替代常规导管作为井口支撑的装置,例如挪威Wisting油田使用吸力锚技术钻成了极浅水平井。在国内,吸力锚作为深水钻井水下井口的使用尚处于起步阶段,需要对吸力锚井口承载力进行研究。该文基于API单桩轴向极限承载力经验公式的导管极限承载力计算模型,结合吸力锚负压置入受力情况进行研究,研究了吸力锚置入过程中瞬时承载力与随时间变化的实时承载力变化规律,构建了吸力锚承载力-土壤恢复系数-土壤强度的耦合计算模型。以挪威Wisting油田吸力锚设计参数及区域土壤不排水抗剪切强度为例,吸力锚承载力-土壤恢复系数-土壤强度耦合计算模型的计算结果与工程实际吻合,具有实际工程意义。

摘要：针对大抓力拖曳锚和吸力锚两种主要的悬链锚腿系泊(Catenary Anchor Leg Mooring,CALM)方式,通过理论计算分析各自的适用环境条件和规律,以图表等形式呈现其安装过程和作用机理,总结其在实际应用中的优劣势并加以比较,应用Visual Basic程序语言设计辅助分析软件,并基于实际工程实例验证程序的可靠性,满足项目对系泊系统安全稳定性和经济适用性提出的较高要求。