非完全粗糙平板锚旋转安装过程中的丢失埋深研究

吸力贯入平板锚被用于系泊深海浮式结构，实际应用中必须预估平板锚旋转安装过程中的丢失埋深。采用大变形有限元方法探索非完全粗糙平板锚在正常固结黏土中的旋转过程。大变形有限元法通过网格重剖避免平板锚大幅值平动和转动引起的土体单元扭曲。根据平板锚旋转到达的埋深，实时更新“锚-土”界面上的摩擦剪切强度。将数值模拟结果与离心机模型试验进行对比验证，表明高岭土中平板锚表面的粗糙系数约为0.3。平板锚丢失埋深随粗糙系数的减小而增大，但粗糙系数对丢失埋深的影响受平板锚厚度比和拉力偏心比的耦合作用。厚度比和偏心比越小，粗糙系数对丢失埋深的影响越显著。