海洋基础系统平板锚的设计优化

平板锚广泛应用于海洋工程中，用于系泊浮式结构物、水下系统和海洋可再生能源装置。在高承载力应用中，传统平板锚通常需要相对较大的厚度，以确保足够的抗弯性能并限制在土压力下的变形，从而导致重量、材料消耗和成本增加。本研究提出了一种新型加劲平板锚构型，在保持良好结构性能的同时减小主板厚度。采用两阶段数值分析方法，对代表性案例研究中传统设计和所提设计的抗弯性能进行了评估。首先，在 SAP2000 中进行了简化的基于梁的分析，以估算截面模量需求并评估整体结构响应。随后，使用 Abaqus 进行了详细的三维有限元模拟，以捕捉应力分布、变形模式和局部效应。结果表明，所提出的平板锚在未发生破坏的情况下实现了可接受的结构性能，同时显著提高了材料利用效率。特别是，与传统构型相比，该设计使材料用量减少了约 54%，从而大幅节约了成本，并提高了运输和安装效率。总体而言，研究结果表明，所提出的平板锚为海洋工程中的传统设计提供了一种结构高效且具有经济吸引力的替代方案。