浮体运动和海床土刚度是引起钢悬链式立管(steel catenary riser,简称SCR)管土相互作用的关键因素,将导致SCR触地区的疲劳损伤.以工作水深为1500 m的浮式平台上生产立管SCR为研究对象,基于法向抗力模型和侧向阻力模型建立管土作用模型,在环境载荷和浮体运动作用下,开展SCR与浮式平台的整体分析,研究海床土参数对SCR触地区动态响应和疲劳寿命的敏感性.通过改变海床土的不排水抗剪强度Su0、强度梯度ρ、吸力因子fsuc、吸力衰减参数λsuc以及再贯入系数λrep等,得到不同参数对触地区动力响应、疲劳寿命的影响规律.研究结果表明:① 基于软黏土海床,随着不排水抗剪强度Su0的增加,触地区立管疲劳寿命减幅达到33.23％,敏感性最高;② 吸力因子fsuc越大,立管疲劳寿命越小且减幅达23.77％,其敏感性较高;③ 随着再贯入系数λrep增大,触地区立管疲劳寿命增幅达到15.48％;④ 海床抗剪强度梯度ρ和吸力衰减参数λsuc对立管疲劳寿命影响较小.研究结论能为SCR设计分析及安全服役提供重要参考.
钢悬链式立管 非线性管土作用 敏感性分析 触地区 海床土刚度模型