Analisis FE ubah bentuk besar didorong dengan penyumbat tanah

pengenalan

Cerucuk paip terdorong biasanya digunakan elemen asas untuk memindahkan beban struktur luar pesisir melalui lemah, tanah boleh mampat ke dalam strata galas. Semasa pemasangan melalui pemanduan impak, palam tanah padu menjadi tercabut dan padat di dalam cerucuk, memberikan rintangan aci tambahan yang ketara. Analisis cerucuk klasik seperti kaedah persamaan gelombang tidak dapat menangkap interaksi struktur tanah yang kompleks yang mengawal pembentukan palam dan kesannya terhadap tingkah laku pemanduan. Kajian ini bertujuan untuk membangunkan model elemen terhingga yang mensimulasikan proses pemanduan ubah bentuk yang besar, memberi penerangan tentang pembolehubah yang mengawal ciri palam dan implikasi untuk reka bentuk.

Kajian Literatur

Eksperimen lepas mengenal pasti tiga zon palam ciri yang terbentuk semasa pemanduan: zon hancur di hujung kaki, zon tengah padat padat dan zon ricih berhampiran permukaan tanah (1). Kajian juga mengaitkan dimensi palam dengan sifat tanah, tenaga pemasangan dan sifat cerucuk (2,3). Namun begitu, ujian cerucuk dinamik berskala penuh kekal mencabar. Model FE sedia ada mensimulasikan tingkah laku paksi statik, mengabaikan tanah yang disebabkan oleh pemanduan yang menghasilkan kritikal kepada kestabilan plag tawanan (4). Model gandingan antara muka ricih-dilatasi menangkap peningkatan kapasiti paksi tetapi kekurangan simulasi pemanduan dinamik (5). Keseluruhannya, memodelkan proses pemanduan dengan tepat dan interaksi palam tanah yang berkembang memerlukan analisis ubah bentuk yang besar.

Pembangunan Model FE

Model struktur tanah berganding telah dibangunkan menggunakan ABAQUS/Explicit. Cerucuk paip sepanjang 2m mempunyai ketebalan dinding 75mm dan jerat diameter 800mm dengan elemen cangkerang 4-nod. Lajur tanah sepanjang 15m di sekelilingnya terdiri daripada elemen bata 8-nod dengan jaringan halus di sekeliling cerucuk. Model keplastikan tanah MIT-E3 telah digunakan, ditentukur daripada ujian triaksial. Elemen antara muka sepanjang cerucuk meniru tingkah laku geseran-padu dengan kriteria kegagalan yang menyumbang kesan dilatan apabila ketegangan ricih meningkat (6). Kesan telah dikenakan melalui beban teragih pada bahagian atas cerucuk di atas sejarah yang ditetapkan sepadan dengan tenaga tukul diesel.

Prosedur Analisis

Skim penyelesaian tersirat dinamik tambahan menangani ketidaklinearan yang melampau sambil menangkap ubah bentuk tanah yang besar. Pelesapan tenaga pada setiap langkah masa menentukan perkembangan keplastikan/pemadatan dalam tanah di sekeliling dan di dalam cerucuk semasa memandu. Parameter output termasuk evolusi panjang cerucuk yang dipasang, rintangan pemacu cerucuk dan tindak balas sementara serta geometri plag tanah akhir dan profil ketumpatan.

Keputusan dan Perbincangan

Rajah 1 menunjukkan pemasangan cerucuk hingga kedalaman 6m selepas itu 200 pukulan, dengan palam tanah akhir jelas kelihatan di dalam zon tawanan sepanjang 5m. Ketumpatan tanah melebihi 2000kg/m3 dalam zon ini berbanding 1900kg/m3 pada jarak 1m, mengesahkan mekanisme pemadatan sengit. Rintangan pemanduan cerucuk berbanding lengkung kedalaman sepadan dengan aliran percubaan, berguna untuk mengesahkan ramalan kapasiti. Analisis parametrik mendedahkan kekuatan tanah liat dan sifat antara muka yang paling mempengaruhi bentuk/luas palam, manakala tenaga pemacu mengawal tahap pemadatan.

Rajah 1. Mesh FE yang cacat selepas memandu menunjukkan palam tanah yang dibangunkan

Satu siri simulasi tambahan meneliti peralihan daripada palam penuh kepada penangkapan/pelepasan palam dengan kekuatan tanah yang semakin meningkat, pengaruh pengacuan semula dan kesan kadar terikan serta implikasi untuk kapasiti reka bentuk. Kepentingan tertentu, kestabilan palam menjejaskan mekanisme pemindahan beban berhampiran permukaan tanah manakala kapasiti pemacu tenaga yang dilemahkan meningkat di bawah kedalaman penangkapan palam.

Kesimpulan

Pendekatan pemodelan FE ubah bentuk besar berjaya mensimulasikan interaksi kompleks antara tanah padu dan cerucuk keluli semasa pemanduan berimpak. Keputusan memberikan pandangan baharu tentang cara sifat tanah, tingkah laku antara muka dan input tenaga mengawal ciri pembentukan palam dengan kedalaman. Perbandingan dengan data eksperimen mengesahkan kesesuaian teknik pemodelan untuk menganalisis lebih lanjut prestasi cerucuk terdorong dan reka bentuk yang dioptimumkan. Kerja masa depan termasuk memperluaskan metodologi kepada monopile dalam asas luar pesisir.

Catatan Berkaitan
Adakah kaedah longgokan paip tersedia yang sesuai untuk tanah lembut?

Penggunaan cerucuk paip dalam pembinaan asas telah menjadi pilihan popular selama bertahun-tahun. Buasir paip digunakan untuk memindahkan beban struktur ke lebih dalam, lapisan tanah atau batu yang lebih stabil.

cerucuk paip | cerucuk tiub Bahan gred keluli

Faedah Kekuda Paip Penggunaan kekuda paip dalam pembinaan menawarkan beberapa kelebihan yang ketara: Kekuatan dan Kapasiti Menanggung Beban: Kekuda paip terkenal dengan nisbah kekuatan kepada berat yang tinggi. Paip yang saling bersambung mengagihkan beban secara sama rata, menghasilkan struktur yang kukuh dan boleh dipercayai. Ini membolehkan pembinaan rentang yang besar tanpa memerlukan tiang atau rasuk sokongan yang berlebihan.

Apakah Piawaian Bendalir menyampaikan paip dan aplikasi lancar?

Piawaian untuk paip lancar penyalur bendalir bergantung pada negara atau wilayah anda berada, serta aplikasi khusus. Namun begitu, beberapa piawaian antarabangsa yang digunakan secara meluas untuk paip lancar penghantar bendalir adalah: ASTM A106: Ini ialah spesifikasi standard untuk paip keluli karbon lancar untuk perkhidmatan suhu tinggi di Amerika Syarikat. Ia biasanya digunakan dalam loji kuasa, kilang penapisan, dan aplikasi perindustrian lain yang mempunyai suhu dan tekanan tinggi. Ia meliputi paip dalam gred A, B, dan C, dengan sifat mekanikal yang berbeza-beza bergantung pada gred. API 5L: Ini adalah spesifikasi standard untuk paip talian yang digunakan dalam industri minyak dan gas. Ia meliputi paip keluli yang lancar dan dikimpal untuk sistem pengangkutan saluran paip, termasuk paip untuk menghantar gas, Air, dan minyak. Paip API 5L boleh didapati dalam pelbagai gred, seperti X42, X52, X60, dan X65, bergantung pada sifat bahan dan keperluan aplikasi. ASTM A53: Ini adalah spesifikasi standard untuk paip keluli tergalvani hitam yang lancar dan dikimpal dan dicelup panas yang digunakan dalam pelbagai industri, termasuk aplikasi penyampaian bendalir. Ia meliputi paip dalam dua gred, A dan B, dengan sifat mekanikal yang berbeza dan kegunaan yang dimaksudkan. DARI 2448 / DALAM 10216: Ini adalah piawaian Eropah untuk paip keluli lancar yang digunakan dalam aplikasi penghantar bendalir, termasuk air, gas, dan cecair lain. Baca lagi

Apakah jenis kakisan yang paling biasa yang direka bentuk untuk menahan paip lancar penghantar bendalir?

Paip lancar penghantar cecair direka bentuk untuk menahan pelbagai jenis kakisan bergantung pada bahan yang digunakan dan aplikasi khusus. Beberapa jenis kakisan yang paling biasa yang direka bentuk untuk menahan paip ini termasuk: kakisan seragam: Ini adalah jenis kakisan yang paling biasa, di mana seluruh permukaan paip terhakis secara seragam. Untuk menahan kakisan jenis ini, paip selalunya diperbuat daripada bahan tahan kakisan, seperti keluli tahan karat atau dilapik dengan salutan pelindung. Kakisan galvanik: Ini berlaku apabila dua logam yang tidak serupa bersentuhan antara satu sama lain dengan kehadiran elektrolit, membawa kepada kakisan logam yang lebih aktif. Untuk mengelakkan kakisan galvanik, paip boleh dibuat daripada logam yang serupa, atau mereka boleh diasingkan antara satu sama lain menggunakan bahan penebat atau salutan. Kakisan lubang: Pitting adalah bentuk kakisan setempat yang berlaku apabila kawasan kecil di permukaan paip menjadi lebih mudah diserang., membawa kepada pembentukan lubang kecil. Hakisan jenis ini boleh dicegah dengan menggunakan bahan dengan rintangan pitting yang tinggi, seperti aloi keluli tahan karat dengan tambahan molibdenum, atau dengan menggunakan salutan pelindung. Kakisan celah: Hakisan celah berlaku di ruang sempit atau jurang antara dua permukaan, sebegitu Baca lagi

Apakah jenis skrin wayar baji yang berbeza?

Skrin wayar baji, juga dikenali sebagai skrin wayar profil, biasanya digunakan dalam pelbagai industri untuk keupayaan penyaringan yang unggul. Mereka dibina daripada dawai berbentuk segi tiga,

Apakah perbezaan antara selongsong berlubang dan paip selongsong berlubang ?

2 7/8dalam J55 K55 Paip Selongsong Telaga Berlubang adalah salah satu produk utama kami abter keluli, mereka boleh digunakan untuk air, Minyak, medan penggerudian telaga gas. Ketebalan boleh dibekalkan dari 5.51-11.18mm berdasarkan kedalaman telaga pelanggan dan sifat mekanikal yang diperlukan. Biasanya mereka disediakan dengan sambungan benang, seperti NUE atau EUE, yang akan lebih mudah dipasang di tapak. Panjang paip selongsong berlubang 3-12m tersedia untuk ketinggian pelantar penggerudian berbeza pelanggan. Diameter lubang dan kawasan terbuka di permukaan juga disesuaikan. Diameter lubang yang popular ialah 9mm, 12mm, 15mm, 16mm, 19mm, dan lain-lain.

Tinggalkan pesanan