复杂加载条件下TLP和FPSO吸力式沉箱基础稳定性研究

复杂加载条件下吸力式沉箱基础的承载力及稳定性分析研究是深海油田和近海边际油田浮式结构设计与应用的关键技术问题之一。本项研究将联合运用非线性有限元分析和小比尺模型试验等技术手段，综合研究复杂加载条件下"TLP和FPSO吸力式沉箱基础－地基"系统的稳定性。基于土的经典弹塑性与改进的边界面模型，对单调及循环荷载作用下的基础－地基耦联体系进行有效应力有限元分析；针对垂直与水平单调荷载共同作用，通过大量数值算例，构建复合受力条件下的基础极限承载力包络面；对大型有限元软件ABAQUS进行二次开发，建立循环荷载及不规则荷载作用下吸力式沉箱基础动力反应分析模块。利用数值分析和小比尺静力模型试验结果，探讨地基土强度与渗透性、加载速率与方向、荷载作用位置、沉箱直径与插入深度等因素对基础承载力的影响程度；探讨复杂加载条件下地基的孔压发展过程及破坏模式，为TLP和FPSO吸力式沉箱基础的优化设计与应用提供依据。