宋海娟，刘海笑，赵燕兵

(天津大学 建筑工程学院，天津 300072)

深水锚在海床中复杂动力行为的分析模型

宋海娟，刘海笑，赵燕兵

(天津大学 建筑工程学院，天津 300072)

深水锚是深水系泊系统的核心组成，随着新概念和新技术在深水系泊领域的不断涌现和发展，深水锚在海床中的动力行为变得更为复杂，这给既有的分析方法带来极大的挑战。将深水锚的复杂动力行为视为拔出、旋转、嵌入三种典型行为的组合，分别给出明确定义并建立力学模型。提出最小力准则以确定锚的拔出、嵌入方向和旋转中心，该准则同时可作为拔出、旋转、嵌入行为是否发生的判定条件，从而建立起可以描述深水锚在海床中复杂动力行为的分析模型。为检验所提出的分析模型，将其应用于预测拖曳锚在海床中的嵌入运动轨迹，并与已有分析方法和离心机试验结果进行对比，验证了该分析模型的有效性。

深水锚；动力行为；分析模型；运动轨迹；海床

随着国际海洋油气开发迈入深水和超深水，大型浮式海洋平台及适用于深水油气开发的绷紧式系泊方式得到了日趋广泛的应用，同时也对深水系泊系统的安装稳定性和系泊性能提出了更高的要求。深水锚是深水系泊系统的核心组成部分，工程中常见的深水锚类型有吸力锚、拖曳锚、吸力嵌入式板锚和重力贯入锚，如图1所示。由于迥然各异的结构特性和安装方式，不同类型的深水锚在海床中的动力行为复杂且各具特点，如吸力锚在负压作用下的定点沉贯，拖曳锚在海床中长距离的拖曳安装，吸力嵌入式板锚在负压定点贯入后的旋转，以及重力贯入锚在自重作用下的初始贯入和在海床中后续的旋转和嵌入。……