автореферат диссертации по строительству, 05.23.02, диссертация на тему:Взаимодействие самоподъемных плавучих буровых установок с грунтом морского дна

кандидата технических наук
Шереметов, Иван Михайлович
город
Санкт-Петербург
год
1992
специальность ВАК РФ
05.23.02
Автореферат по строительству на тему «Взаимодействие самоподъемных плавучих буровых установок с грунтом морского дна»

Автореферат диссертации по теме "Взаимодействие самоподъемных плавучих буровых установок с грунтом морского дна"

'«4

v/

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ШЕРЕМЕТОВ ИВАН МИХАЙЛОВИЧ

УДК 624.131

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ САМОПОДЬЕМШХ 1ШВУЧИХ БУРОВЬК УСТАНОВОК ' .С ГРУНТОМ МОРСКОГО ДНА

Специальность 05.23.02 -Основания и фундаменты

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 -Санкт-Петербург 1992

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном техническом университете.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор А.К.Бугров

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук, профессор К.Н.Шхинек кандидат технических наук, Ф.А.Мартыненко

, Еедущая организация: центральный научно-исследовательский институт им. А.Н.Крылова.

Защита состоится

I*~с-е

на

заседании специализированного Совета Д 063.38.19 Санкт-. Петербургского государственного технического университета по адресу: 195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29, гидрокорпус, ауд./б X//.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке университета.

Автореферат разослан "_/ 1992 г.

Ученый секретарь • специализированного Совета, кандидат технических наук •

В.Ф.Маркевич

(Я,, . ...»

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА. РАБОТЫ

Актуальность теш, в настоящее время поисково-разведочный работы е акваториях морей и океанов, начатые с СО-х г.г., проводятся более чем ста странам! мира. Открытие я вовлечение з разработку новых морских нефтегазовых месторождений полностью зависят от создания и ■, внедрения рациональных конструкта гидротехнических сооружений и, особенно, плавучих буровых установок.

Проектирование морских' гидротехнических сооружений характеризуется наличием ряда специфических проблем, связанных с транспортировкой конструкции к месту эксплуатации, постановкой их на морское дно и обеспеченном способности противостоять внешним воздействиям в течение Есего периода эксплуатации. В этой связи представляется важным прогноз товедения Суровой установки при постановке на грунт морского даа, оценка устойчивости основания и самого сооружения при действии внесших нагрузок от волн, Еетра, течения, гравитации. Гри этом, если воздействие нагрузок на конструктивные элементы (уровой установки в различных положениях (транспортном, ¡ксплуатационном) изучается достаточно активно, а в сследоЕаниях процессов, происходящее в основании ольверазмерных гидротехнических сооружений (таких как равитационнне ледостойкие платформы), накоплен большой ерретическкй и экспериментальный материал, то вопросам заимодействия колонн подвижных буроЕых платформ с шельфовкм знованкем посЕЯцено сравнительно мало разработок, особенно в яучае' сильносжимземых грунтоЕ с ярко шраженными нелинейными арактерястиками деформирования.

Следует отметить, что наиболее . многочисленный тип >деижных буровых- платформ - это самоподгемные плавучие буровые ¡тэноеки (СПБУ). Они предназначены для бурения в основном 13Еедо'шых, реже, эксплуатационных скважин на участках иельфа [убиной до 120 м. СШУ характеризуются наиболее низкой ендной стоимостью по сравнению с другими подвижными буровыми атформами и еысоккм коэффициентом использования налендарного емени для выполнения. буровых операций (до 85 %), поскольку

бурение может производиться практически при любых метеоусловиях. К преимуществам СПБУ относятся также большой дизпззон глубин моря и возможность опирания колонн на грунты различной плотности, причем подготовки грунтового основания не требуется. Изложенное определяет актуальность разработки проблемы ЕззимодейстЕия СПЕУ а грунтом- морского дна, Еюпочащей вопроси смещений в эксплуатационный период и устойчивости при различных Екесних воздействиях.

Цель робота. Разработать методику расчета системы "СПБУ-осноезнио" при действии эксплуатационных нагрузок с учетом пространственной работы системы сосружение-осноЕзние и упруго- пластического дефоритроЕания грунта.

Научная новизна и практическая ценность. Разработана

методика расчета СПБУ совместно с основанием при аппроксимации грунтов расчетной моделью идеальноупругопластической среда применительно к пространственной схеме нагружения сооружения и основания. В результате Еыявлена и количественно оценена неравномерность распределения усилий между опорами от горизонтальной нагрузки и ее эксцентриситета относительно центра тяжести платформы СПБУ. Определен диапазон испльзования упрощенных нормативных расчетных схем для прогноза работы СПБУ совместно с основанием под нагрузкой.

Усовершенствована методика рзсчета устойчивости СПБУ, позволяющая реализовать сложные формы потери устойчивости основания, в том числе е Еиде сдвига с поворотом в плане, а также в условиях формирования пространственного тела обрушения.

На основе выполненных численных исследований совместной работы опорного башмака СПБУ с основанием под действием вертикальных и горизонтальных, внешних нагрузок разработаны предложения по.проектированию СПБУ, включающее рекомендации по применению в характерных грунтовых условиях рациональных конструкций опорных башмаков СПБУ.

Внедрение результатов работы. Результаты работы внедрены ь практику проектирования СПБУ в ЦКБ "Коралл" (г.Севастополь) при выполнении проекта установки Г5402. Методика расчета устойчивости СПБУ на грунте при сдайте и опрокидывании включеш в проект "Норм устойчивости самоподьемных плавучих Оуровах установок", разработанных ЦКБ "Коралл".

г

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены к одобрены на XXXIV, XXXVI научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Астраханского технического института рыбной промышленности к хозяйства, Астрахань, 1990, 1992 г.; XCVII, XCIX научно-технических конференциях Ленинградского инженерно-строительного института, Ленинград, 1991, 1992 'г.; научно-технической конференции "Проблемы науки, образования, общества" Псковского филиала Ленинградского государственного .технического университета, Пское, 1991 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ.

Объем работ. Обирай объем диссертации 198 страниц машинописного текста, в том числе 62 рисунка, 8 таблиц и список литературы- из 177 наименований. Имеется 5 приложений на 29 страницах.

На защиту выносятся:

- методика расчета система "СПБУ - основание" с учетом пространственной работы сооружения, основания и упруго-пластического деформирования грунта;

- методика расчета устойчивости СПБУ при действии эксплуатационных нагрузок с использованием ЭВМ;

- предложения по ■ проектированию конструкции опорных башмаков СПБУ для различных грунтовых условий.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Диссертационная работа состоит из ЕЕедения, четырех 'глав, выводов,пяти приложения.

Во введении' обоснована актуальность теш, ее научная новизна и практическая значимость.

В первой главе приведен анализ существующих методов расчета взаимодействия сооружений рассматриваемого класса с грунтом морского дна: Выявлены наиболее значимые факторы, влияющие на формирование напряженно-деформированного состояния (НДС) основания СПБУ, грунт которого испытывает

3

уггругоплзсткческоэ деформирование при сложном нагружении. £ различных постановках задачи расчета грунтовых оснований при сложном нагрукении рассматривались В.Ф.Александровичем, В.А.Еарвааевым, И.П.Бойко, А.К.БугроЕым, В.А.Будиным, А.Л.Гсльджшм, Б.И.Дидухсм, С.В.Довнаровичем, Ю.К.Зорецким, П.Л.Ивановым, В.Л.Иоселевичем, В.П.Керчмзном, А.В.Пилягшым, ¡0.1!. Со ловье еым , 3. Г. Тер-Мартиросянсм, В. Г. Фе дороЕСКИМ, О.Я.Пзхтеро.м и др. Результата, приведенные в этих работах, позволяют предполагать, что и в случав использования донных грунтов морского шельфа е качестве основания елияниэ истории нагругкния, в том числе предварительного обжатия, сказывается на сопротивляемости как вертикальным, так и сдвигающим усилиям. В свою очередь, анализ устойчивости основания и возможной еа потери под действием вертикальных и горизонтальных усилий на сооружение приводит к выводам о необходимости комплексного учета ряда характерных для СПЕУ факторов. К ним относятся: эксцентриситет приложения горизонтальной нагрузки относительно центра тяжести конструкции сооружения; опирание СПБУ на три далеко отстоящих друг от друга башмака с возможно существенно разки;® грунтами под ними; уплотнение , зоны грунта вокруг нагруженной опоры и формирования при .этом неоднородного основания; явление "присоса" (при оценке устойчивости на опрокидывание).

С целью обоснованного выбора упруго-пластической модели грунтового основания СПБУ выполнен обзор и анализ публикаций этого направления. Большой вклад в развитие упругопластаческих подходов к задачам механики грунтов внесли исследования И.П.Бойко, А.К.Бугрова, С.С.Вялова, В.И.Дидухэ, В.А.Иоселевича, Ю.К.Зарецкого, А.П.КриЕоротоЕа, А.Л.КрыжаноЕСКого,

М.В.Малышева, В.Н.Николаевского, А.В.Пялягина, Ю.И.Соловьева, А. С. Строганова, А.Б.Фадеева, В.Г.Федоровского, В.Н.Широкова, А.В.Школы, К-Навкое, Н-РоогайазЬ, С.СийеЬиз, Б.Ко1утЬаз, А.БсЬоГ 1е1й, Р.КгоШ и др.

Во г/логом исходные допущения, представления и теоретические аспекты указанных выше работ универсальны и применимы к решению задачи о взаимодействии буровых платформ и самоподъемных плавучих СуроЕЫХ установок (СПБУ) с основанием, представляющем собой- дао шельфовой зоны морей и океанов. 4

Однако, целый ряд особенностей сооружений данного класса обусловливает усложнение задачи. Наиболее значимые из них, связанные со спецификой опирания СПБУ и задзвливанием Сземзков в процессе Оаллластирсзки, отмечены в работах Ю.А.АгагусейноЕЗ, Т.Доусона, О.Е.Дптоковз, Б.Д.Носкоеэ, Д.В.Марченко, Г.В.СимаксЕЗ, В.А.СмелоЕа, К.Н.Шхкнека.

Вторая глава посЕященз разработке численной методики расчета на КЕазкстатяческую нагрузку системы "СПБУ-осноЕвние" с учетом ее пространственной работы и упруго-пластического деформирования грунтов основания с целью определения напряженно-деформированного состояния основания я смешений опор.

■ Для анализа НДС основания под Саймаком опоры СЛБУ в настоящей ■ работе используется модель упругоидеально-пластической среды, в достаточной мере простая и в то ке время обеспечивающая приемлемую точность расчетов оснований с учетом развития в них областей предельного напряженного состояния. В данной модели для ' пластических деформаций в областях предельного равновесия . используется соотношения неассоциироЕанного (в частных задачах - ассоциированного) закона пластического течения с пластическим потенциалом линейного еидз. В СПОРТУ на кафедре "Подземные сооружения, основания и фундаменты" указанная модель ранее реализована для случая плоской деформации в программе для ЭВМ "СУПЗ-Грунт".

Наиболее полно пространственная постановка задачи расчета системы "СПБУ-основзнке" реализуется с использованием метода конечных элементов (МКЭ). В предлагаемой методике конечный элемент (КЭ) грунта основания представляет собой треугольную призму. Для моделирования отрыва и проскальзывания опорного башмака в соответствующих зонах контакта опоры и основания используются дополнительно к основным конечные контактные элементы (ККЭ). ККЭ представляет сооой треугольную призму малой высоты. МЖ ККЭ по лучена по аналогии с плоскими треугольными элементам:!. Конструкции СПБУ аппроксимируются стержневыми КЭ. Расчет Езаимоденйствия- опор СПБУ с основанием при учете нелинейной зависимости смещений основания от нагрузок реализуется Еагово-итерациснным методом начальных напряжений,

5

суть которого заключается в минимизации невязки До11 между напряжениями о(£), найденными из расчета по упругой модели м напряжения!."! о' (s), соответствующий критерию текучести. Е качестве последнего принята зависимость МкзесаЧПлеЯхтера-Боткина

X = Oj + о tg р - п = О, (I)

где р,п - параметры зависимости, аналогичные углу Енутреннег трения и сцепления в условии Кулонз\ alf о -. интенсивность напряжения и среднее напряжение.

Алгоритм расчета автоматизирован в программном комплекс; SPBU - ALFA, написанном на языке P0RTRAN -77 и адаптированноi для ПЭВМ, совместимых с IEM-PC/AT.

Предлагаемая методика позволяет проводить сошес-гш л расчет СПБУ с основанием, в результате чего учитываются перераспределительная способность жесткого корпуса СПБУ, проявляющаяся в общем случае в неравномерном распределен.!-! нагрузок, передаваемых грунту. Разница в величинах нагрузок, как показали расчеты для реальных сооружений, в некоторых видал загружения достигает 70 %. Сравнение зависимостей "осадка -нагрузка", построенных для каждой из опор, рассматриваемых кок жесткие штампы, и СПБУ- в целом также показало существенное влияние учета совместной работы сооружения с основанием: графи; S = í(P), полученный для всей системы (на рис. I обозначен 2), не совпадает с кривыми "нагрузка-осадка" для отдельных опорных Саймаков (на рис.' I обозначены I, 2, 3), погруженных в неоднородный грунт основания, а занимает среднее положение.

В третьей главе изложена методика оценки устойчивости основания СПБУ при действии эксплуатационных нагрузок.

В настоящее время расчет устойчивости оснований различны.» сооружений производится по методу предельных состояний с: использованием единого критерия обеспечения устойчивости в вид-

где Р, Н - расчетные значения,' соответственно, обобщенны.-, сдаигающих сил и сил предельного сопротивления; 71п, 7„,

О 0.25 0.50 0.75 Р/Рп?

и графики зависимостей "осалка-нагрузка": верхняя серия кркяых - горизонтальные смещения пшР-Р ; в = 900 кН; нижняя - г.ертикальнне решения при Р = О , Т = 50 кН.

коэффициента сочетания нагрузок, услоеий работы и надежности.

В предлагаемой методике при оценке устойчивости для СПБУ принимается, в отличие от имеющихся методов, схема сдвига с поворотом в плане. Такая схема Епервые для гравитационных гидротехнических сооружений была разработана в работах А.Л.Можевитинова, С.А.Кузьмина, А.Ф.Попова. При этом исходам из следующих основных допущений:

- нарушение устойчивости рассматривается е форме сдвига по поверхности, представляющей собой горизонтальную плоскость, проходящую либо е уровне подошвы башмака опоры СПБУ, либо по границе слабого слоя;

- сдвиг сооружения под действием горизонтальных нагрузок происходит с поворотом вокруг полюса 0,. координаты которого подлежат определению;

- ' реактивные касательные • напряжения т, действующие в плоскости сдаига, не параллельны между собой, . а нормальны радиус-вектору г каждой точки относительно центра (полюса) 0 и достигают своего предельного значения т11т по Кулону независимо от величины смещения атой точки.

Для определения величины силы ^ предельного

сопротивления сдвигу с. поворотом и координат "ш, п" центра (полюса) поворота 0 используем уравнения проекций сил на оси Х0, У0 и моментов относительно точки 0 (рис. 2). Эти уравнения,

полученные для предельного состояния, имеют вид

2 Хо = з1п + Ер.^д] '

- [Яр1.г з1п 0 + Еа,ш] = 0

2 "¿Кшд 003 А1 + Ер,tw.il - <3)

- [*р1,г 003 е + ¿8.г*] - 0

2 Мо = ¿Киад Г1 Ч + Ер.шд] -

- [(Ярхд + Еа,гя)(тс03 6 + пз1п 9 + ег)] = 0 где' т*^ ^ - касательные напряжения в центре 1-го опорного 8

40

го

^»0.3 /

/

V

го . чо еР)%

Рис.2. График лависимости изменения величины коэффициента запаса устойчивости АК^СС^-КР^/КО-ЮОХ от эксцентриситета силы Р и схема опреде--лония координат полюса О

башмака, принимаемые равными средним ^ по подошЕе башмака; Ф^ - угол . мезвду осью X' (исходящей из полиса 0) и

радиус-вектором г^; в - угол между осью X' и радиус-гектором гс (С - центр тяжести эпюр угол 8 раЕен углу наклона_

сдвигающей силы F к оси Y (Y' ) ; А^ - площадь подошвы башмака 1-ой опоры; г^ - радиус-вектор 1-ой опоры, соединяющий центр (полюс) поворота 0 и геометрический центр подошвы башмака этой опоры ;

Ер tw и Eg - равнодействующие соответственно пассивного и активного давления грунта на заглубленную часть опоры СПБУ; шип- координаты полюса 0 относительно центра С; eF - эксцентриситет силы F по отношен:;» к центру С.

При оценке устойчивости СПЕУ с учетом захвата грунта предварительно выявляются направление сдвига и наиболее опасная . поверхность обрушения. Направление сдвина каждой . опоры определяется из решения системы (3) для случая плоского сдвига с поворотом. Для этого делением первого и третьего уравнений на-Еторое, предварительно исключив составляющие сил пассивного и активного давления, получаем систему деух уравнений с двумя неизвестными координатами.полюса 0 (m, п). Для поиска "опасной" поверхности обрушения реализован подход, разработанный И.М.Васильевым, когда поверхность обрушения образуется кривой вращения Еида z' = d(x / b)n. Варьируя параметры d, Ъ и п данной степенной функции, отыскиваются наиболее опасные размеры и форма тела обрушения.

После построения поверхности . обрушения, плоскость симметрии которой совпадает с направлением сдвига, а ось вращения ориентирована по нормали к равнодействующей силы, передаваемой опорным башмаком основанию, расчетная схема корректируется. Корректировка заключается в том, что конечно-элементная - разбивка основания е модульном блоке SPBU-RAS дополняется контакт-элементам! таким образом и с такой дискретизацией, чтобы их совокупность отслеживала полученную поверхность . обрушения. Коэффициент запаса устойчивости 40 °

основания опорного башмака при моделировании • слоаяой поверхности обрушения в результате расчета по программе ЗРВи-НАЗ можно определить из соотношения мокентоЕ предельных и фактических реактивных сил, действующих по неоднородной

ПОБерХКОСТ!!' СКСЛЬХ'бЧЛЯ

2 ; г0т7(-о)С^ с1з + Е / г011(-о)Г5 Ф^ о йз

--■ <4) .

где г0 - радиус вращения кривой 2' = й.(х / Ь)п.

tg ф^. С]^ - коэффициент трения и удельное сцепление по

контакту * т/ - единичная функция Хевисайда,

т)(а)

I при о < О .0 при о > О

В диссертации Еыполнен комплекс расчетов СПБУ на сдвиг по различным схемам потери устойчивости основания и проведены их обобщение и анализ. В частности, расчеты на плоский сдвиг с поворотом е плане показали ■ снижение коэффициента запаса уствнивости по сравнению со случаем поступательного сдвига, зависящее от величины эксцентриситета горизонтальной силы. При возмохных реальных схемах нагрукения это снижение может достигать 80 %, т.е. сдвиг с поворотом для СПБУ и подобных других сооружений является определяющим. Одновременно предложенный подход к расчету устойчивости с захватом грунта основания позволяет при одновременном комплексном учете различно ориентированных в пространстве внешних нагрузок и неоднородности основания в плане выявлять наиболее надежную с точки зрения устойчивости ориентацию СПБУ в плане на точке бурения.

В четвертой главе приведены результаты .численных исследований напряженно-деформированного состояния основания опорных' Саймаков различной конструкции, рекомендуемых для СПБУ. Приведен анализ распределения контактных касательных напряжений по подошеэ спорного башмака при действии сдвигающих нагрузок и влияния учета неравномерности распределения т на величину коэффициента запаса устойчивости. Исследованы особенности

формирования НДС основания при опирании СПБУ на башмаки различного конструктивного исполнения. Рассмотрены стандартный плоский башмак- и 2 предложенных ноеых конструкции башмака. Принимая за критерий допустимое перемещение платформы с буровым оборудованием, выявлены диапазоны грунтовых, услоеий предпочтительного использования дискового опорного I башмака с уширением и без него, дискоеого с глухой и перфорированной оторочкой, с конической пятой, клиновидного башмака со складаЕаздимися" '"лепесткам;". Рекомендуемые области применения ■рассмотренных вариантов, опорных башмзкоз СПБУ приведены в таблице I. ¡' .

Таблица I.

ф' Е 12 14 16 18 20 22 24 26 23

3 III III III III III III III III III

5 III II й II 11 «• II ^ II щ ^ п й ' П ш ' pa

8 III ^ П ** п Е2 ЕЗ

10 " * '1Я E3 о ЕЗ ЕЭ сз ЕЭ 8" "а Я

12 «¡я "и ЕЭ ВЗЭ о СУЗ ЕЭ ¡v? га

15 У ВЯЯ 'ES сз ЕЗ - о сз

20 " ы Ш сз " fvi! и -

25 Ш * у fa, -<;а( сп ш

30 Ш " B3 " a ** Ш ей га БЕЗ ш

Условные обозначения: III - башмак с оторочкой;

ggg - башмак "лепестковый"; РЯ - башмак с уширением; §§§ - башмак с конической пятой; Е2 - башмак без уширения. /■

Расчета показали ряд преимуществ применения в слабых грунтах (Е < 10 Ша) башмаков с перфорированной и сплошной оторочкой, а также клиноеидного опорного башмака с подвижными

"лепестками". При использовании указанных усовершенствованных конструкция башмаков в основании формируются упругие грунтовые ярда, на 25 - 30 % превышающие по объему тот хе показатель для других конструкций. Креме того, в процессе задавливания опор при балластировке в основании этих башмаков развиваются локально утоненные области грунта, что влияет на напряженно-деформированное состояние массива грунта основания, в частности, снижая концентрацию напряжений непосредственно вблизи опорного, башмака. Как следствие, развитие пластических областей в основании усовершенствованных башмаков происходит менее интенсивно по сравнению с обычным дисковым, что в конечном итоге отражается на уменьшении Ееличин вертикальных (на 14 - 60 %) и горизонтальных (на 15 - 22 S) смещений-опоры под нагрузкой. Сопротивление горизонтальным смещениям при этом происходит в основном за счет развитой поверхности опорного элемента, ориентированной перпендикулярно направлению сдвига. Увеличение несущей способности достигается за счет вовлечения в работу областей грунта с улучшенными за счет уплотнения деформационными свойствам!.

В работе сделаны оценки роли пороЕой воды, содержащейся в . грунтах морского дна, в формировании НДС основания и предложена приближенная методика учета нестэбилизироватюго состояния грунта при расчетах систет "СПБУ -' основание" на гкеплуятзш'оннче нагрузки. В частности, показано, что при коротком сроке эксплуатации 30 суток) вполне допустило пренебрегать изменением перового давления, что существенно упрощает последующие расчеты.

В приложениях приводятся таблицы коэффициентов матриц кескости КЗ, используемых в программном комплексе, примеры расчетов, акты внедрения результатов данной работы.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

I. Предложена расчетная схема, учитывающая пространственный .характер конструкции, нагружения СПБУ и отражающая совместную работу элементов системы "СПБУ- основание", что позволяет более достоверно прогнозировать взаимодействие сооружения с грунтом основания, учитывая неоднородность

сложения донных грунтов в плане и по глубине.

2. Разработана методика расчета СПБУ совместно с основанием с учетом елияния комплекса факторов, из которых выявлены оущестЕенно важные, такие как:

- пространственная ориентация сооружения и его элементов;

приложение внешних нагрузок с эксцентриситетом относительно центра тяжести платформы;

- упруго-пластическое деформирование грунтоЕ основания под нагрузкой; развитие в основании областей предельного напряженного состояния, и, как результат, ¡нелинейный характер зависимости перемещений от приложенных усилий;

- оценка потери устойчивости СПБУ по более обснованным схемам разрушения основания, в частности, в виде •поворота сооружения в плане;

- влияние локальных уплотнений, грунта, . возникающих при балластировке СПБУ, на НДС основания;

- учет ориентации выдергивающих усилий, действующих на извлекаемый опорный башмак, в расчетах на опрокидывание и при определении нагрузок снятия СПБУ с точки бурения.

3. Разработана методика расчета устойчивости основания при сдвиге с применением конечных Контакт-элементов (ККЭ), моделирующих любые поверхности скольжения с , учетом ' упруго-пластической работы грунта, что повышает достоверность расчетных результатов.

.4. На основании исследований осуществлена оценка возможных допущений и упрощений, применяемых приближенных расчетных схем, установлены границы, обеспечивающие ' необходимую точность предложенных схем; в частности, установлено:

• - введение упругих опор для моделирования работы основания следует применять только на • стадии предварительного проектирования;

- неравномерность распределения предельных контактных напряжений по подошве башмака (в расчетах, устойчивости по схеме плоскго сдвига в поворотом) величину коэффициента запаса изменяет незначительно; [

- использование плоских расчетных схем (например, рамной), применяемых в проектной' практике, должно быть

,,, ограничено узким диапазоном направлений горизонтальной

« ''-.Г'

силы.

5. Предложены усовершенствованные конструкции башмаков спор СПБУ, даны рекомендации по области их применения. Показано, что при проектировании конкретной конструкции следует учитывать -эффект формирования в основании башмака зон с улучшенными деформационными свойствами.

6. Разработан пакет прикладных программ ЗРВи-АНА, применение которого в режиме тестовых и реальных задач показало удовлетворительное быстродействие при компиляции модуля на ПЭВМ типа 1ВМ/РС-АТ, а также удовлетворительную точность получаемых результатов.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Бугров А.К., .Шереметов И.М. Исследование влияния ориентации плиты анкера на его несущую способность. // Строительные конструкции зданий и сооружений. / МезжузоЕский сборник. - Барнаул: АдтПИ, 1990, с. 4 - 10.

2. Бугров А.К., Шереметов И.М. Взаимодействие трехопорной СПБУ с грунтом морского дна. - В сб.: Проблемы нелинейной механики грунтов. Йошкар-Ола, 1991, с. 63 - 65.

3. Андреев В.Н., Шереметов И.М., Мельков Б.Н. О работе опорного блока СПБУ на выдергивающую нагрузку. - В. кн.: Проблемы науки, образования, общества. Псков: Псковский филиал ЛГТУ, 1991, С. 53 - 54.

4. Бугров А.К., ■ Шереметов И.М. Результаты экспериментального исследования влияния различной ориентации плиты анкера на его несущую способность. // СО. трудов Уфимского НИИПромстроя.- Уфа, 1991, с. 133 - 140.

5. Бугров А.К., Шереметов И.М. Устойчивость самоподъемных плавучих буровых установок при плоском сдвиге с поворотом. -Гидротехническое строительство, 1992, Л 5, с. 22 - 26. .

6. Бугров А.К., Гитин Д.И., Шереметов И.М. Взаимодействие опор-фундаментов шельфоЕых сооружений, со слабыми грунтами морского дна. - В кн.: Возведение и реконструкция фундаментов на слабых грунтах. / Межвузовский тематический сб. трудов -Санкт-Петербург, СПбСЙ, 1992, с. 24 - 30.

..... " «