李 飒 竺新文 李怀亮 黄山田 王晓飞

(1. 天津大学建筑工程学院 天津 300072； 2. 海洋石油工程股份有限公司安装公司 天津 300456)

锚固基础是海洋结构物重要组成部分，重力锚主要靠自重下锚底与土之间的摩擦力来提供反力,其承受水平负荷的能力是锚与底质之间的摩擦力以及锚下底质的剪切强度的函数[1-3]。由于重力锚较强的适应性，近年来常常被应用于一些位于地质条件复杂的海上结构物的锚固，如海洋温差发电结构，张力腿式风电结构等[4-5]。重力锚的大小和形式取决于其所要锚固结构物的要求，随着结构物的不同具有很大的差异。图1为用于铺管船的重力锚；图2为重力式平台的基础，一般也被认为是重力锚的一种(也称重力式基础)。

图1 用于铺管船的重力锚

图2 作为海洋平台的重力锚

海底土质多样，有黏土、砂土以及岩石等，钙质土或碳酸盐类土、富含碳酸钙或其他难溶碳酸盐类物质,主要分布在南纬30°和北纬30°之间的地区，工程力学特性与一般的陆相、海相沉积物有较大的差异[6-7]，安装锚固基础或锚固装置必须要考虑其特殊性。考虑到土质条件、水深、海底边坡以及荷载的大小和方向等一系列因素，与其他类型的锚固基础相比，在钙质岩土上重力锚是较好的选择[8]。本文通过系统的室内模型试验，对应用于铺管船的重力锚在不同钙质底质条件下的水平抗滑力进行了研究，并采用有限元方法对重力锚在水平荷载作用下的承载机理进行了分析探讨。……