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《試析吸力錨滲流場的分析和滲流要素的計算》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、天津大學碩士學位論文吸力錨滲流場的分析和滲流要素的計算姓名:杜杰申請學位級別:碩士專業(yè):結構工程指導教師:丁紅巖20021201摘要吸力錨作為海上的一種新型平臺基礎和系泊體系,由于其重量輕.易于安裝就位,及可重復利用等特點而被廣泛應用。但由于其出現(xiàn)和發(fā)展的時間較短,在設計和施工安裝中還存在一些問題以待解決。在我國渤海灣的實際應用中,常會出現(xiàn)由于土體隆起形成土塞,而使桶體無法達到預定的位置,從而出現(xiàn)整個工程失敗的現(xiàn)象,故土塞現(xiàn)象成為一個亟待解決的問題。在以前分析土塞形成原理時,發(fā)現(xiàn)滲流對于其形成起決定作用,故本論文就吸力錨的滲流場問題進行了分
2、析研究。吸力錨的滲流場為三維軸對稱滲流場,通過對基本的流體運動的納維一司托克斯方程的研究和公式的推導,得出適用于吸力錨這一具體情況的滲流場的基本微分方程。并在此基礎上,分別通過差分法、復變函數(shù)法、流網(wǎng)法和有限元法對吸力錨滲流場進行了研究,得出滲流水頭、勢函數(shù)、流函數(shù)、滲流力及流速等滲流要素的求解方程和公式。對于有限元方法,用visua]Basic6.0編制了有限元程序,并通過設計的三個算例進行計算,得出各種滲流要素的值及其分布規(guī)律。對于本論文的研究成果可以被應用于計算土塞高度、繪制流網(wǎng)等實際應用。關鍵詞:吸力錨、土塞、滲流場、差分法、復變函
3、數(shù)法、流網(wǎng)法、有限元法、水頭、滲流力、流速ABSTRACTSuctionanchorisanewstylefoundationofplatformandasystemofanchoringmooringbuoys.Becauseitsweightislight,iseasytobeinstalledandcanbeusedrepeadly,itisusedwidely.Becausethehistoryofitsemergenceanddevelopmentisshort,intheprocessofdesignandinstallatio
4、n,therearemanyquestionsneedtobesolved.InthepracticaluseofBohaisea,soilinthesideofsuetionanchorwillriseandformsoil—plug.Thenthebucketwil1cannotreachthescheduledsite.socausethephenomenonofaprojectfailure.Sosoll—plugisaproblemneededtobesolved.Intheprocessofanalyzingmechanismo
5、fformingsoil—plug,seepageforceisanimportantelement,sothispaperanalysestheseepagefieldofsuctionanchor.Theseepagefieldisthree—dimensionalaxialsymmetry.ThroughttheresearchofbasiCfluidmovementequationsandthedeductionofformulas,thepapergetsthefundamentaldifferentialequationofse
6、epagefieldofsuetionanchor.Onthebasisoftheequation,thepaperexploitsindividuallythedifferencemethod、thecomplexmethod、thedriftnetmethodandthefiniteelementmethodtoanalyzetheseepagefieldandgettheequationsandformulasoftheheadofwater、seepageforceandvelocityand1ike.Tothefiniteelem
7、entmethod,thepapergivesaprograminlanguageofVisualBasic6.0,andusetheprogramtocomputethreeexamplesandgettheresultandthedistributionruleofseepageelements.Theresearchachievementofthispapercanbeusedincalculationofheightofsoil—plugandindrawingadriftnet.Keywords:Suctionanchor、Soi
8、1plug、Seepagefield、differencemethod、complexmethod、driftnetmethod、finiteelementmethod、head