一種研究深水吸力錨承載特性的試驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及海洋工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種研宄深水吸力錨承載特性的試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]關(guān)于吸力錨極限承載力的研宄，目前的研宄現(xiàn)狀多集中在理論分析，利用軟件模擬以得出其失穩(wěn)形式，而關(guān)于承載能力方面的試驗(yàn)，有水平承載極限試驗(yàn)和循環(huán)載荷試驗(yàn)，而關(guān)于吸力錨隨其受載角度變化的極限載荷試驗(yàn)尚未見(jiàn)有報(bào)道，現(xiàn)有的試驗(yàn)裝置也無(wú)法用于研宄吸力錨隨其受載角度變化的承載特性。
[0003]因此，需要開(kāi)發(fā)一種試驗(yàn)裝置來(lái)研宄吸力錨隨其受載角度變化的承載特性?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本申請(qǐng)的目的是提供一種研宄深水吸力錨承載特性的試驗(yàn)裝置。
[0005]本申請(qǐng)所提供的研宄深水吸力錨承載特性的試驗(yàn)裝置，包括:土箱、吸力錨模型、加載設(shè)備、連接件和信號(hào)采集處理設(shè)備，其中:
[0006]所述土箱的底部有土層，土層上覆蓋有水；
[0007]所述吸力錨模型的頂部位于所述土箱的水中，底部插入土箱的土層中，并且吸力錨模型的上部設(shè)置有系泊點(diǎn)；
[0008]所述加載設(shè)備通過(guò)所述連接件與吸力錨模型上的系泊點(diǎn)連接，對(duì)吸力錨模型施加載荷；
[0009]所述信號(hào)采集處理設(shè)備用于測(cè)定所述載荷。
[0010]在一些實(shí)施方式中，所述系泊點(diǎn)為高低位置不同的多個(gè)系泊點(diǎn)。
[0011]優(yōu)選地，所述系泊點(diǎn)設(shè)置在所述吸力錨模型的上部的側(cè)面。
[0012]在一些實(shí)施方式中，所述試驗(yàn)裝置進(jìn)一步包括變向裝置，所述連接件繞過(guò)所述變向裝置的一側(cè)，所述變向裝置用于導(dǎo)引連接件以改變施加到吸力錨模型上的載荷的方向。在一些實(shí)施方式中，所述變向裝置的位置可以調(diào)節(jié)。
[0013]優(yōu)選地，所述變向裝置為滑輪。
[0014]在一些實(shí)施方式中，所述信號(hào)采集處理設(shè)備包括力傳感器。
[0015]在一些實(shí)施方式中，所述信號(hào)采集處理設(shè)備進(jìn)一步包括位移傳感器。
[0016]在一些實(shí)施方式中，所述加載設(shè)備包括液壓驅(qū)動(dòng)加載設(shè)備和電機(jī)驅(qū)動(dòng)加載設(shè)備。
[0017]優(yōu)選地，所述液壓驅(qū)動(dòng)加載設(shè)備為液壓缸。
[0018]在一些實(shí)施方式中，所述連接件為繩。
[0019]優(yōu)選地，所述連接件為鋼絲繩。
[0020]在一些實(shí)施方式中，所述施加到吸力錨模型的載荷的方向與豎直方向之間的夾角在15。?45。的范圍內(nèi)變化。
[0021]在一些實(shí)施方式中，所述試驗(yàn)裝置進(jìn)一步包括支撐裝置，所述土箱、所述加載設(shè)備和所述變向裝置設(shè)置在所述支撐裝置上。
[0022]優(yōu)選地，所述支撐裝置包括底座和支撐架，所述土箱設(shè)置在所述底座上，所述加載設(shè)備和所述變向裝置設(shè)置在所述支撐架上。
[0023]本申請(qǐng)研宄深水吸力錨承載特性的試驗(yàn)裝置可以模擬深水吸力錨的受載角度變化，進(jìn)而研宄深水吸力錨模型的極限載荷與受載角度的關(guān)系，為吸力錨深水作業(yè)提供技術(shù)指導(dǎo)，填補(bǔ)了關(guān)于吸力錨隨其受載角度變化的極限載荷試驗(yàn)的空白。同時(shí)，本申請(qǐng)中的加載設(shè)備與吸力錨模型的位置可以依據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，因此本申請(qǐng)的試驗(yàn)裝置也可用于研宄深水吸力錨的水平極限承載特性和豎直極限承載特性。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本申請(qǐng)研宄深水吸力錨承載特性的試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)方案進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。
[0026]請(qǐng)參閱圖1所示，本申請(qǐng)研宄深水吸力錨承載特性的試驗(yàn)裝置包括土箱1、吸力錨模型2、液壓缸3、鋼絲繩4、滑輪5、信號(hào)采集處理設(shè)備6和支撐裝置7。
[0027]所述土箱I的底部有土層，土層上覆蓋有水。所述吸力錨模型2的上部設(shè)置有高低位置不同的多個(gè)系泊點(diǎn)，較佳地，系泊點(diǎn)設(shè)置在吸力錨模型2的上部的側(cè)面。所述液壓缸3通過(guò)所述鋼絲繩4與吸力錨模型2上部的系泊點(diǎn)連接，對(duì)吸力錨模型2施加載荷。鋼絲繩4繞過(guò)所述滑輪5的一側(cè)改變方向，進(jìn)而改變液壓缸3施加到吸力錨模型2上部的載荷的方向。所述滑輪5的位置可以調(diào)節(jié)。所述信號(hào)采集處理設(shè)備6包括位移傳感器和力傳感器。所述支撐裝置7包括底座和支撐架，土箱I設(shè)置在所述底座上，液壓缸3和滑輪5設(shè)置在所述支撐架上。
[0028]在研宄深水吸力錨的承載特性之前，首先將吸力錨模型2利用靜載壓貫至土箱I的土層中，然后進(jìn)行負(fù)壓安裝至需要的位置，此時(shí)吸力錨模型2的頂部位于土箱I的水中，底部插入土箱I的土層中。
[0029]在研宄深水吸力錨的承載特性時(shí)，液壓缸3通過(guò)鋼絲4繩對(duì)吸力錨模型2上部施加載荷，信號(hào)采集處理設(shè)備6利用位移傳感器和力傳感器來(lái)測(cè)定吸力錨模型2的位移和施加到吸力錨模型2上部的載荷。通過(guò)調(diào)節(jié)滑輪5的位置和鋼絲繩4連接的系泊點(diǎn)的位置，來(lái)改變施加到吸力錨模型2上部的載荷的方向。在本實(shí)施例中，施加到吸力錨模型2上部的載荷的方向與豎直方向之間的夾角(即吸力錨模型的受載角度)在15°?45°的范圍內(nèi)變化。
[0030]本申請(qǐng)的試驗(yàn)裝置可以用來(lái)測(cè)定不同受載角度時(shí)施加到吸力錨上的極限載荷(即，在拔錨過(guò)程中土體發(fā)生破壞這一臨界點(diǎn)時(shí)，施加到吸力錨上的載荷)。同時(shí)，本申請(qǐng)的試驗(yàn)裝置還可以測(cè)定施加到吸力錨上的載荷達(dá)到極限時(shí)吸力錨的位移，為吸力錨深水作業(yè)提供技術(shù)指導(dǎo)。
[0031]綜上所述，以上僅為本申請(qǐng)的兩種實(shí)施例而已，并非用于限定本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。因此，凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種研宄深水吸力錨承載特性的試驗(yàn)裝置，其特征在于，包括土箱、吸力錨模型、加載設(shè)備、連接件和信號(hào)采集處理設(shè)備，其中: 所述土箱的底部有土層，土層上覆蓋有水； 所述吸力錨模型的頂部位于所述土箱的水中，底部插入土箱的土層中，并且吸力錨模型的上部設(shè)置有系泊點(diǎn)； 所述加載設(shè)備通過(guò)所述連接件與吸力錨模型上的系泊點(diǎn)連接，對(duì)吸力錨模型施加載荷; 所述信號(hào)采集處理設(shè)備用于測(cè)定所述載荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其中，所述系泊點(diǎn)為高低位置不同的多個(gè)系泊點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，進(jìn)一步包括變向裝置，所述連接件繞過(guò)所述變向裝置的一側(cè)，所述變向裝置用于導(dǎo)引連接件以改變施加到吸力錨模型上的載荷的方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的試驗(yàn)裝置，其中，所述變向裝置為滑輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其中，所述信號(hào)采集處理設(shè)備包括力傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的試驗(yàn)裝置，其中，所述信號(hào)采集處理設(shè)備進(jìn)一步包括位移傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其中，所述加載設(shè)備包括液壓驅(qū)動(dòng)加載設(shè)備和電機(jī)驅(qū)動(dòng)加載設(shè)備。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的試驗(yàn)裝置，其中，所述液壓驅(qū)動(dòng)加載設(shè)備為液壓缸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)裝置，其中，所述連接件為繩。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的試驗(yàn)裝置，其中，所述試驗(yàn)裝置進(jìn)一步包括支撐裝置，所述支撐裝置包括底座和支撐架，所述土箱設(shè)置在所述底座上，所述加載設(shè)備設(shè)置在所述支撐架上。
【專(zhuān)利摘要】本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N研究深水吸力錨承載特性的試驗(yàn)裝置，所述試驗(yàn)裝置包括土箱、吸力錨模型、加載設(shè)備、連接件和信號(hào)采集處理設(shè)備，其中：所述土箱的底部有土層，土層上覆蓋有水；所述吸力錨模型的頂部位于所述土箱的水中，底部插入土箱的土層中，并且吸力錨模型的上部設(shè)置有系泊點(diǎn)；所述加載設(shè)備通過(guò)所述連接件與吸力錨模型上的系泊點(diǎn)連接，對(duì)吸力錨模型施加載荷；所述信號(hào)采集處理設(shè)備用于測(cè)定所述載荷。本申請(qǐng)的試驗(yàn)裝置可以用于研究深水吸力錨模型的極限載荷與受載角度的關(guān)系，為吸力錨深水作業(yè)提供技術(shù)指導(dǎo)，填補(bǔ)了關(guān)于吸力錨隨其受載角度變化的極限載荷試驗(yàn)的空白。
【IPC分類(lèi)】G01M13-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204575314
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520265445
【發(fā)明人】韋卓, 趙良美, 王陽(yáng), 孫成功, 張開(kāi)龍, 羅建梅
【申請(qǐng)人】中國(guó)海洋石油總公司, 中海油田服務(wù)股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年4月28日