自升式平台桩靴周围土体冲刷机制及数值模拟

摘要

为了评估自升式平台插桩后桩靴周围土体受波流-海流作用局部冲刷的安全性，基于计算流体动力学通过数值模拟建立波流作用下的桩靴周围土体局部冲刷的三维有限元数值模型，通过求解Navier-Stokes方程，准确模拟桩靴周围流场变化情况；基于现场作业场址参数和实际海况条件下建立适用于自升式平台桩靴周围土体局部冲刷的工程分析方法，将数值结果与试验结果进行对比；讨论自升式平台在不同入泥深度和作业周期下桩靴周围土体局部冲刷问题。结果表明：波流共同作用下自升式平台桩靴入泥深度对桩靴周围土体局部冲刷深度具有较大影响，当桩靴入泥深度越小时，桩靴周围越容易发生局部冲刷；基于桩靴不同入泥深度工况针对性地制定冲刷防护措施，降低桩靴周围土体局部冲刷深度，有效降低工程作业风险。

关键词

数值模拟 / 自升式平台 / 插桩 / 冲刷机制

基金资助

国家自然科学基金面上项目(52374020); 中国石油大学(北京)科研基金项目(2462021BJRC008)