拖曳锚在成层黏土中运动轨迹的大变形有限元分析方法

陈晓东; 赵燕兵; 张雷克; 郭苗苗

doi:10.16285/j.rsm.2025.0643

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拖曳锚在成层黏土中运动轨迹的大变形有限元分析方法

更新时间：2026-07-06

- 拖曳锚在成层黏土中运动轨迹的大变形有限元分析方法
- Vol. 47, Issue 5, Pages: 1765-1776(2026)
- 作者机构：
  
  太原理工大学水利科学与工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.16285/j.rsm.2025.0643
  CLC： P75
- Published：2026
- 稿件说明：
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陈晓东, 赵燕兵, 张雷克, et al. 拖曳锚在成层黏土中运动轨迹的大变形有限元分析方法[J]. 2026, 47(5): 1765-1776.
DOI：

陈晓东, 赵燕兵, 张雷克, et al. 拖曳锚在成层黏土中运动轨迹的大变形有限元分析方法[J]. 2026, 47(5): 1765-1776. DOI： 10.16285/j.rsm.2025.0643.

摘要

海床土体的分层特性显著影响安装缆绳的反悬链特性及拖曳锚的运动轨迹。通过理论分析与推导，建立起成层黏土中安装缆绳反悬链形态和拖曳力的理论模型，通过退化验证及对比分析，证明了所建立理论模型的有效性与必要性。基于耦合的欧拉-拉格朗日法，通过用户子程序将拖曳力的理论模型嵌入至有限元模型，建立起安装缆绳-拖曳锚-成层黏土耦合作用的大变形有限元分析方法。开展了子程序参数敏感性分析，明确了关键参数ΔT/t

的取值，并与已有的数值分析和小比例尺模型试验结果进行了对比。结果表明，与单层黏土相比，土体分层特性导致拖曳力的变化更为复杂，进而影响锚的运动轨迹；与直接对安装缆绳建模的分析方法相比，所建立的方法将计算效率提高了56.64%。

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