APP下载

钢悬链式立管与非线性海床土相互作用分析方法研究

2016-10-12黄维平杨超凡

海洋工程 2016年1期
关键词:深度

梁 宁,黄维平,杨超凡

(中国海洋大学 山东省海洋工程重点实验室,山东 青岛 266100)

钢悬链式立管与非线性海床土相互作用分析方法研究

梁 宁,黄维平,杨超凡

(中国海洋大学 山东省海洋工程重点实验室,山东 青岛 266100)

对基于大挠度柔性梁理论的立管动力分析程序CABLE 3D改编,将原程序中立管受到线性海床的弹性支撑力扩充为立管受到的海床垂向力充分考虑管土非线性相互作用,使新程序中立管与海床土的相互作用遵循p-y曲线。采用伽辽金方法在空间内离散立管的动态方程,最终采用Newmark-β法进行时域内迭代求解。利用改编后的新程序分别研究了立管与线性海床土和非线性海床土相互作用的对比以及不同垂荡幅值情况下立管的动态响应。研究表明,非线性海床土能够更加准确地模拟真实的管土相互作用,触地点区域的节点会经历不同的管土相互作用过程。

管土相互作用;钢悬链式立管;非线性海床土;动态响应

Abstract:The riser dynamic analysis program CABLE 3D is reprogramed based on the theory of the flexible beam with large deflection.The original program in which the riser has linear elastic seabed support is adapted to the riser under the seabed vertical force fully considering nonlinear interaction of pipe and soil.The new program’s interaction of riser with seabed follows thep-ycurves in this paper.Galerkin method is used in space discrete dynamic equation,and finally time domain iterates after discrete equation by the method of Newmark-β.The interaction of the riser with linear and nonlinear seabed soil is studied,and the steel catenary riser’s dynamic response in different cases of heaving amplitude is analyzed by using the new program after adaptation.The results show that the nonlinear seabed soil can be used to simulate a more accurate interaction between riser and soil,and the nodes at the touch-down zone of the riser may undergo different processes of the interaction.

Keywords:interaction between risers and seabed; steel catenary riser; nonlinear seabed; dynamic response

随着海洋油气资源开发逐步深入,复杂的海洋环境对立管系统的要求也随之增高[1]。钢悬链式立管(SCR)集海底管线和立管与一身,一端连接海底井口,另一端通过柔性接头连接浮式结构[2]。钢悬链式立管是一种自由悬挂的立管形式,其与海床刚接触的区域称为触地点区域。触地点区域是研究、分析的重点位置。为了能够准确地分析立管触地点处响应,需要采用合理的海床土模型[3]。

管土相互作用是一个包含着立管、海床与海水的非常复杂的作用过程。……

登录APP查看全文

猜你喜欢

深度
四增四减 深度推进
深度观察
深度观察
深度观察
深度观察
刍议深度报道的深度与“文”度
提升深度报道量与质
微小提议 深度思考
微小提议 深度思考
猪的深度人工授精