Modélisation des ancrages de structures offshore flottantes dans les grands fonds marins

Modelling of anchors for floating offshore structures in deep water

• Auteur / Autrice : Luisa Nicté Equihua Anguiano
• Direction : Pierre Foray, Marc Boulon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique et énergétique
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés contrôlés

Constructions, Théorie des

Géotechnique marine

Modélisation tridimensionnelle

Modèles mathématiques

Ancrage (construction)

Plates-formes de forage

Mots clés libres

Ancres à succion , Mécanique , Modélisation

Ancres plates , Mécanique , Modélisation

Résumé

Les exploitations pétrolières dans les ''fonds marins'' ont entraîné le besoin de développer et de connaître le comportement des structures dans des conditions particulières de sol. Les ''ancres à succion'' et les ''ancres plates'' sont un exemple de structures utilisées comme ancrages de systèmes flottants. Ce travail présente une étude paramétrique des ''ancres à succion'' et des ''ancres plates'' en conditions axisymétriques, 2D et 3D. Les caractéristiques de sol sont celles d'argiles trouvées aux grandes profondeurs marines. Le sol a été simulé avec les modèles ''Mohr-Coulomb'' et ''Soft-Soil''. L'apport de la succion sur la capacité ultime a été étudié. Pour les ''ancres à succion'', nous présentons des facteurs de charge qui permettent de prévoir les capacités ultimes à l'arrachement sous une charge inclinée, valables en 3D à partir de simulations 2D. Pour les ''ancres plates'' nous avons proposé des facteurs de capacité à l'arrachement, qui servent à calculer la capacité ultime.

The development of deepwater petroleum exploitation has been accompanied by a major evolution and a necessity to know the structures performance in particular soil conditions. Suction caissons and plate anchors are examples of structures used as anchoring for floating systems. Ln this work, a numerical study of suction caissons and plate anchors foundations is presented. Axi-symmetric, 2D and 3D simulations were performed. The soil characteristics considered were clays, corresponding to deep sea sediments. The clay was simulated with the two constitutive soil models ''Mohr-Coulomb'' and ''Soft-Soil''. The effect of suction in the bearing capacity of the two anchors was studied. For the suction caissons relationships were obtained that permitted the evaluation of the bearing capacity of laterally loaded caissons. 3D results are acquired by extrapoling 2D simulation. For plate anchors, factors to calculate the bearing capacity were obtained.