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论文类型：期刊论文

发表时间：2015-12-10

发表刊物：岩土力学

收录刊物：Scopus、EI、PKU、ISTIC、CSCD

卷号：36

期号：12

页面范围：3615-3624

ISSN号：1000-7598

关键字：筒形基础;吸力式沉贯;大变形有限元;ALE技术

摘要：吸力式筒形基础在海洋工程中已获得越来越广泛地应用,其安装过程的数值模拟对指导工程实践具有重要意义.在大型通用有限元软件ABAQUS平台上建立了二维轴对称模型,基于ALE(任意拉格朗日-欧拉法)技术模拟了黏土中吸力筒的大变形沉贯过程.模拟过程利用了子程序VUFIELD控制土体的不排水抗剪强度和弹性模量随土体深度变化.参照离心机试验及理论计算,对模型进行验证.利用已验证模型分析不同吸力下沉贯阻力、土塞高度,并讨论了筒壁摩擦特性.数值计算结果表明,ALE技术能有效地模拟吸力筒贯入过程,避免网格畸变.贯入方式对贯入阻力影响很大,吸力式贯入阻力明显低于压力式贯入阻力.进一步研究发现,随着最终吸力值的增大,沉贯阻力会显著降低,土塞高度会显著提高.对内壁摩擦特性的研究表明,内壁摩擦阻力是导致沉贯阻力改变的主要因素,并且相比吸力式贯入方式,筒壁摩擦特性会对压力式贯入造成更大的影响.