CN204575314U - 一种研究深水吸力锚承载特性的试验装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种研究深水吸力锚承载特性的试验装置，所述试验装置包括土箱、吸力锚模型、加载设备、连接件和信号采集处理设备，其中：所述土箱的底部有土层，土层上覆盖有水；所述吸力锚模型的顶部位于所述土箱的水中，底部插入土箱的土层中，并且吸力锚模型的上部设置有系泊点；所述加载设备通过所述连接件与吸力锚模型上的系泊点连接，对吸力锚模型施加载荷；所述信号采集处理设备用于测定所述载荷。本申请的试验装置可以用于研究深水吸力锚模型的极限载荷与受载角度的关系，为吸力锚深水作业提供技术指导，填补了关于吸力锚随其受载角度变化的极限载荷试验的空白。
Description
技术领域
本申请涉及海洋工程设计领域，特别涉及一种研究深水吸力锚承载特性的试验装置。
背景技术
关于吸力锚极限承载力的研究，目前的研究现状多集中在理论分析，利用软件模拟以得出其失稳形式，而关于承载能力方面的试验，有水平承载极限试验和循环载荷试验，而关于吸力锚随其受载角度变化的极限载荷试验尚未见有报道，现有的试验装置也无法用于研究吸力锚随其受载角度变化的承载特性。
因此，需要开发一种试验装置来研究吸力锚随其受载角度变化的承载特性。
实用新型内容
本申请的目的是提供一种研究深水吸力锚承载特性的试验装置。
本申请所提供的研究深水吸力锚承载特性的试验装置，包括：土箱、吸力锚模型、加载设备、连接件和信号采集处理设备，其中：
所述土箱的底部有土层，土层上覆盖有水；
所述吸力锚模型的顶部位于所述土箱的水中，底部插入土箱的土层中，并且吸力锚模型的上部设置有系泊点；
所述加载设备通过所述连接件与吸力锚模型上的系泊点连接，对吸力锚模型施加载荷；
所述信号采集处理设备用于测定所述载荷。
在一些实施方式中，所述系泊点为高低位置不同的多个系泊点。
优选地，所述系泊点设置在所述吸力锚模型的上部的侧面。
在一些实施方式中，所述试验装置进一步包括变向装置，所述连接件绕过所述变向装置的一侧，所述变向装置用于导引连接件以改变施加到吸力锚模型上的载荷的方向。在一些实施方式中，所述变向装置的位置可以调节。
优选地，所述变向装置为滑轮。
在一些实施方式中，所述信号采集处理设备包括力传感器。
在一些实施方式中，所述信号采集处理设备进一步包括位移传感器。
在一些实施方式中，所述加载设备包括液压驱动加载设备和电机驱动加载设备。
优选地，所述液压驱动加载设备为液压缸。
在一些实施方式中，所述连接件为绳。
优选地，所述连接件为钢丝绳。
在一些实施方式中，所述施加到吸力锚模型的载荷的方向与竖直方向之间的夹角在15°～45°的范围内变化。
在一些实施方式中，所述试验装置进一步包括支撑装置，所述土箱、所述加载设备和所述变向装置设置在所述支撑装置上。
优选地，所述支撑装置包括底座和支撑架，所述土箱设置在所述底座上，所述加载设备和所述变向装置设置在所述支撑架上。
本申请研究深水吸力锚承载特性的试验装置可以模拟深水吸力锚的受载角度变化，进而研究深水吸力锚模型的极限载荷与受载角度的关系，为吸力锚深水作业提供技术指导，填补了关于吸力锚随其受载角度变化的极限载荷试验的空白。同时，本申请中的加载设备与吸力锚模型的位置可以依据需要进行调整，因此本申请的试验装置也可用于研究深水吸力锚的水平极限承载特性和竖直极限承载特性。
附图说明
图1为本申请研究深水吸力锚承载特性的试验装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本申请的技术方案进行更详细的说明。
请参阅图1所示，本申请研究深水吸力锚承载特性的试验装置包括土箱1、吸力锚模型2、液压缸3、钢丝绳4、滑轮5、信号采集处理设备6和支撑装置7。
所述土箱1的底部有土层，土层上覆盖有水。所述吸力锚模型2的上部设置有高低位置不同的多个系泊点，较佳地，系泊点设置在吸力锚模型2的上部的侧面。所述液压缸3通过所述钢丝绳4与吸力锚模型2上部的系泊点连接，对吸力锚模型2施加载荷。钢丝绳4绕过所述滑轮5的一侧改变方向，进而改变液压缸3施加到吸力锚模型2上部的载荷的方向。所述滑轮5的位置可以调节。所述信号采集处理设备6包括位移传感器和力传感器。所述支撑装置7包括底座和支撑架，土箱1设置在所述底座上，液压缸3和滑轮5设置在所述支撑架上。
在研究深水吸力锚的承载特性之前，首先将吸力锚模型2利用静载压贯至土箱1的土层中，然后进行负压安装至需要的位置，此时吸力锚模型2的顶部位于土箱1的水中，底部插入土箱1的土层中。
在研究深水吸力锚的承载特性时，液压缸3通过钢丝4绳对吸力锚模型2上部施加载荷，信号采集处理设备6利用位移传感器和力传感器来测定吸力锚模型2的位移和施加到吸力锚模型2上部的载荷。通过调节滑轮5的位置和钢丝绳4连接的系泊点的位置，来改变施加到吸力锚模型2上部的载荷的方向。在本实施例中，施加到吸力锚模型2上部的载荷的方向与竖直方向之间的夹角(即吸力锚模型的受载角度)在15°～45°的范围内变化。
本申请的试验装置可以用来测定不同受载角度时施加到吸力锚上的极限载荷(即，在拔锚过程中土体发生破坏这一临界点时，施加到吸力锚上的载荷)。同时，本申请的试验装置还可以测定施加到吸力锚上的载荷达到极限时吸力锚的位移，为吸力锚深水作业提供技术指导。
综上所述，以上仅为本申请的两种实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。因此，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种研究深水吸力锚承载特性的试验装置，其特征在于，包括土箱、吸力锚模型、加载设备、连接件和信号采集处理设备，其中：
所述土箱的底部有土层，土层上覆盖有水；
所述吸力锚模型的顶部位于所述土箱的水中，底部插入土箱的土层中，并且吸力锚模型的上部设置有系泊点；
所述加载设备通过所述连接件与吸力锚模型上的系泊点连接，对吸力锚模型施加载荷；
所述信号采集处理设备用于测定所述载荷。
2.根据权利要求1所述的试验装置，其中，所述系泊点为高低位置不同的多个系泊点。
3.根据权利要求1所述的试验装置，进一步包括变向装置，所述连接件绕过所述变向装置的一侧，所述变向装置用于导引连接件以改变施加到吸力锚模型上的载荷的方向。
4.根据权利要求3所述的试验装置，其中，所述变向装置为滑轮。
5.根据权利要求1所述的试验装置，其中，所述信号采集处理设备包括力传感器。
6.根据权利要求5所述的试验装置，其中，所述信号采集处理设备进一步包括位移传感器。
7.根据权利要求1所述的试验装置，其中，所述加载设备包括液压驱动加载设备和电机驱动加载设备。
8.根据权利要求7所述的试验装置，其中，所述液压驱动加载设备为液压缸。
9.根据权利要求1所述的试验装置，其中，所述连接件为绳。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的试验装置，其中，所述试验装置进一步包括支撑装置，所述支撑装置包括底座和支撑架，所述土箱设置在所述底座上，所述加载设备设置在所述支撑架上。
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| CN201520265445.2U CN204575314U (zh) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | 一种研究深水吸力锚承载特性的试验装置 |
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| CN201520265445.2U CN204575314U (zh) | 2015-04-28 | 2015-04-28 | 一种研究深水吸力锚承载特性的试验装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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Country Status (1)
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2015
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