循环荷载下吸力锚基础周围孔压响应特性数值研究

沈侃敏， 国振， 王立忠

(浙江大学建筑工程学院 滨海和城市岩土工程研究中心，浙江 杭州310058)

摘要：吸力锚基础海上安装方便、定位精确且具有较大上拔承载力，可作为张力腿平台的系泊基础，在深水油气工程应用广泛。服役过程中，作用在吸力锚基础上的荷载一般为一定预张力上的单向循环动力作用，动力荷载可分为波频荷载和二阶低频慢漂荷载，其中波频荷载的幅值较小但周期短，低频荷载幅值较大但周期较长。本文建立多孔介质海床中吸力锚在定常力基础上承受循环上拔荷载的有限元模型，对锚体周围的孔压响应特性进行数值计算与分析，重点分析比较波频荷载和低频慢漂荷载作用下的振荡和残余孔压的变化趋势与影响范围。研究表明，循环上拔荷载作用下吸力锚外侧浅层土体孔压累积显著，降低土体有效应力，弱化筒壁-土体摩擦阻力，有可能引起吸力锚失效模式的转化；循环荷载的幅值和周期都将对孔压响应的大小和分布造成一定影响。

关键词：吸力锚； 循环荷载； 多孔介质海床； 振荡孔压； 残余孔压； 上拔承载力

收稿日期：*2014-08-20

基金项目：国家杰出青年科学基金(51325901)；国家自然科学基金青年科学基金(51209183)

作者简介：沈侃敏(1990-)，男，浙江杭州人，博士研究生，主要从事岩土工程与海洋基础方面的研究.

通讯作者：国振(1982-)，男，山东淄博人，讲师，主要从事海洋岩土工程方面的研……