The Study on the Restoration of Forgotten New Type Ocean Foundation "Suction Foundation"

被遗忘的新型海洋基础“吸力基础”修复研究

• 批准号: 11555130
• 负责人: ZEN Kouki
• 金额: $ 4.67万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11555130/
• 关键词: Suction Foundation; Hollow Foundation; Bearing Capacity; Model experiment; Finite Element Method; Suction; Ocean Foundation; Deformation Analysis; サクション力; 有限要素法解析; サクッション力; 支持力; 浸透解析

The summary of this study is as follows :(1) Research on related literature and other referencesIn 10 existing suction caisson foundations in the world, the majority of them are found installed for oil excavation projects at the North Sea. Including three installations in Japan the current applications of suction caisson foundation are investigated and understood.(2) Theological explication and validation in loading suction caisson foundation on seabedSuction foundation is installed on seabed by using the pressure difference (this negative pressure is called 'suction') created inside and outside of its body when pumping out the seawater from its upturned tea cup-shaped caisson. In this study, a method to decide the amount of suction and drainage (capacity of the pump) is theologically explicated and verified.(3) Clarification of the support power after loading and displacement structureAlthough sharing some similarity with the numeric caisson, suction foundation doesn't have the bottom part. Instead, the soil penetrated inside of the caisson acts as a bottom for this foundation.Therefore, it can be assumed that the deformation of soil in the inside of suction caisson_has the influence on support power and displacement in this foundation. The formula of support power for open bottom caisson foundation has not been established.This study attempted to clarify these problems by model tests, finite element analysis, and logical observations.

（1）相关文献研究在世界上现存的10种吸力式沉箱基础中，绝大多数是为北海石油开采工程而建的。结合日本的三个工程实例，对吸力式沉箱基础的应用现状进行了调查和了解。(2)吸力式沉箱基础在海床上承载的流变学解释与验证吸力式基础是利用倒置的茶杯形沉箱将海水抽出时在其壳体内外产生的压力差（这种负压称为“吸力”）安装在海床上的。本文从流变学的角度对抽排量（泵的容量）的确定方法进行了论证。(3)吸力式基础与数值沉箱有一定的相似性，但它没有底部，因此，吸力式基础的设计是一个复杂的问题。相反，渗透到沉箱内部的土充当了该基础的底部，因此，可以假定吸力式沉箱内部的土的变形对该基础的支撑力和位移有影响。本文通过模型试验、有限元分析和逻辑观察，试图澄清目前关于沉井基础的支撑力计算公式。

项目成果

山崎浩之, 善功企, 後藤克史: "サクション基礎を活用した構造物に関する共同研究"土と基礎. Vol.50,No.4. 28-30 (2002)

Hiroyuki Yamazaki、Zenkoki、Katsushi Goto：“利用吸力基础的结构的联合研究”《土壤与基础》第 50 卷，第 28-30 期（2002 年）。

白木孝雄,善功企,笠間清伸,工藤昌生: "サクション基礎内部の粘着力の違いによる破壊メカニズムの考察"第35回地盤工学研究発表会発表講演集. 2巻. 1691-1692 (2000)

Takao Shiraki、Kiyoshi Kouki、Kiyonobu Kasama 和 Masao Kudo：“考虑吸力基础内粘​​附力差异导致的断裂机制”第 35 届岩土工程研究会议论文集第 2 卷 1691-1692（2000 年）。

善功企: "第2編,第4節,「サクション基礎構造物」"環境圏の新しい海岸工学((株)フジ・テクノシステム). 9 (1998)

Zenkōki：“第 2 部分，第 4 节，‘吸力基础结构’”环境领域新海岸工程（Fuji Technosystem Co., Ltd.）9（1998 年）。

白木孝雄,善功企,陳光斉,笠間清伸,工藤昌生: "サクション基礎内部と周辺地盤の強度の違いに着目した破壊モードの考察"平成12年度土木学会西部支部研究発表会講演概要集. (投稿中).

Takao Shiraki、Gonggi Zen、Guangqi Chen、Kiyonobu Kasama、Masao Kudo：《以吸力基础内部与周围地面强度差异为中心的失效模式研究》2000年日本土木学会西分部研究摘要演示文稿（目前正在提交））。

善功企: "サクション基礎沈設時の排水流量の制御に関する一考察"第34回地盤工学研究発表会講演集. 2. 1409-1410 (1999)

Zenkonggi：“下沉吸力地基时排水流量控制的研究”第34届岩土工程研究会议论文集2. 1409-1410（1999）。