设计波法在张力腿平台设计中的运用

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1、设计波法在张力腿平台设计中的运用单击此处编辑副标题黄佳2015年8月20日一、设计基础二、设计波法原理三、短期预报四、长期预报五、总结设计基础折减后的作业工况极端工况生存工况钻井作业工况内波作业工况平台状态极端工况1-Year10-Year100-Year1000-Year10-year非台风1-year非台风+内波完整ABSAAHULL破舱-无压载补偿BSHULL破舱-有压载补偿BSTendon破损-无压载补偿BSTendon破损-有压载补偿BSTendon移除-有压载补偿BS设计寿命20年根据APIRP2T规范，Loadcase分为三个

2、等级，A、B、Ｓ注：A：作业工况；B：极端工况；S：生存工况；设计基础1234MaxWaveandAssociatedWind&Current1000-year100-year10-year1-yearEnvironmentConditionSummaryTropicalCycloneTropicalCycloneTropicalCycloneTropicalCycloneSurvivalExtremeReduceNormal风CaseCaseExtremeOperatingWaveJonswapJonswapJonswapJonswapG

3、amma2.42.42.42.4浪Heading(Wamit)(deg)OmniOmniOmniOmniDirection(TN,from)OmniOmniOmniOmni流Significantwaveht(Hs)(m)16.5013.6010.307.50Spectralpeakperiod(Tp)(sec)17.216.315.113.9Wavecrossperiod(Tz)(sec)13.711.69.68.3Maximumwaveht(m)27.623.517.812.9Maximumcrestht(m)17.214.910.98

4、.6Tide&Surge:HighestWater(m)2.401.861.391.12LevelTide&Surge:MeanWater(m)0.000.000.000.00LevelTide&Surge:LowestWater(m)-1.12-1.09-1.08-1.03LevelSubsidence(m)0.000.000.000.004设计基础风暴工况（tropicalcyclone）取条件极值非风暴工况（non-tropicalcyclone）取主极值设计基础在等级B，S下，环境条件均采用条件极值OMNI设计基础设计基础回归周期的

5、意义P为单次响应的超越概率，t为单次响应的平均跨零周期，Tr为回归周期P=t/Tr举例说明，某海域波浪平均跨零周期10s，回归周期为100年，单个波浪超越100年一遇波高的概率为10s/100年=3.17X10-9设计寿命期间的遭遇概率设计寿命回归周期遭遇概率2010018.13%2510022.12%3010025.92%205003.92%255004.88%305005.82%2010001.98%Tendon刚度张力腿平台水平位移offset与垂向位移setdown的关系提示！注意区别setdown与heave张力腿张力=预张力+刚

6、度X伸长总体运动性能一、设计基础二、设计波法原理三、短期预报四、长期预报五、总结设计波法作用：根据环境条件选取一定的设计工况用来对结构进行校核。背景：深水浮式平台处于随机海浪作用下，波浪载荷具有随机性和动力性，难以确定什么样的工况对结构最为不利。原理：指依据波浪载荷等效的原则按照波浪理论构造的一组规则波，通过对波高、周期、人射浪向以及波浪相位角的不同组合，包络对结构物的最不利状态。将等效设计的出一组规则波施加在平台上，计算平台运动和动力响应。设计波法ò确定性设计波法ò随机性设计波法ò长期预报设计波法设计波法确定性设计波法：根据波陡公式确定H

7、sTz之间的关系根据DNV推荐公式确定波陡值根据上述公式，设计一组HT值。H的值不超过规范推荐的最大波高（DNV推荐全球海域100年重现期最大规则波高32m）用H/2乘以RAO在对应周期下的值，得到特征载荷响应值。最大的响应值对应的HT即为设计波高和周期设计波法随机性设计波法（短期预报设计波法）：根据短期预报结果，确定一组HT值，使得HT对应波浪的载荷等于特征载荷响应的短期预报值，H的取值小于规定的最大波高。Ad=H/2,为短期预报的响应最大值，RAOc为RAO在对应周期T处的值LF为放大系数，可取1.1~1.3设计波法长期预报设计波法：与

8、短期预报法类似。根据长预报结果，确定一组HT值，使得HT对应波浪的载荷等于特征载荷响应的长期预报值，H的取值小于规定的最大波高。Ad=H/2,为长期预报的响应最大值，RAOc为R