海上平台抗震分析

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1、2006年用户年会论文海上平台抗震分析[张效忠白若阳][北京理工大学理学院力学系，100081][摘要]本文利用ANSYS软件的动力分析功能中的ANSYS/LS-DYNA进行渤海埕北采油平台的三维模型进行地震波作用下抗震分析，在分析后找到平台抗震的薄弱环节，在薄弱环节进行加固，在加固后再次进行了抗震分析，并且和加固前进行比较，得出结构的抗震能力，为海上平台的维护提供有意义的参考，并为以后的海上结构的抗震设计提供重要的参考。[关键词]海上平台；ANSYS/LS-DYNA；抗震分析AnalysisofSeismicRe

2、sistanceofOffshorePlatform[ZhangXiaozhongBaiRuoyang][BeijingInstituteofTechnology,100081][Abstract]Thispaperanalysesthethree-dimensionalmodleofoffshoreplatformofChengbeiinBohaiontheapplyforceofseismicwaveusingANSYS/LS-DYNAinthesoftwareofANSYS.Wefindtheweakness

3、oftheoffshoreplatformafteranalysis,thenwestrengthentheweaknessoftheoffshoreplatform.Afterthat,weanalysestheoffshoreplatformagainandgettheresults,whichwillbecomparewiththeresultofbefore.Wedrawaconclutionaboutseismicperformanceofoffshoreplatform.Theconclusionwil

4、lgivetheoffshoreplatformsomesignificativereferenceforit’smaintenance.Thedesignofoffshorestructurewillbegivenaeffectivemethodusingtheresultofthispaper.[Keyword]offshoreplatform;ANSYSLS-SYNA;seismicanalysis;1前言2004年12月26日，印度洋发生里氏9.0级强烈地震并引发海啸，海啸是由里氏震级6.5以上的海底地震

5、所引起。这场突如其来的灾难给印尼、斯里兰卡、泰国、印度，马尔代夫等国造成巨大的人员伤亡和财产损失。，使得其附近的海域的海上结构物所剩寥寥无几。可见海上结构物的设计必须考虑地震的强大冲击。随着人类发现越来越多的海洋资源，人类现在在海上建立越来越多的海上结构物。这些海上结构物能否抵抗海底地震、海风以及海浪和海冰的威胁成为人类能否进行海上安全生产的关键。由于这种原因，本文首先构造了模拟海啸的地震波，以渤海埕北采油平台为抗震结构物，利用有限元动态分析软件ANSYS/LS-DYNA分析了海上结构物在地震波的作用下的变形和破坏

6、，找出了埕北采油平台的抗震的薄弱环节。在原来结构的基础上，本文对海洋平台的薄弱环节进行了加固改造，并进行了三维动态的抗震模拟。由两次得出的结果进行比较得出一些结论，这些结论对海上结构的维护和设计提供重要的参考。2006年用户年会论文2海上平台抗震分析这部分包括三部分内容，第一部分是根据埕北采油平台的施工图纸的基础上进行三维实体建模，再次是构造适合渤海的地震波并利用这个地震波对海上平台进行动态分析，找出海上平台的薄弱环节。第二部分就是对薄弱部分进行加固，并对加固后的采油平台在地震波的作用下进行动态模拟。第三部分是对两

7、次分析的结果进行比较，得出结论。2.1对原埕北采油平台进行抗震分析这部分包括三部分内容：一、根据埕北采油平台的施工图，在简化的基础上进行三维建模。二、构造适合近海的地震波。三、进行海上平台抗震分析，并且根据分析的结果找出采油平台抗震的薄弱环节。2.1.1原埕北采油平台的三维建模由于平台的施工图纸比较复杂，我们没有必要进行全真建模，在不影响地震分析的情况下，进行了一些简化，使得我们把工作的重点放在分析判断的过程，而不是放在不影响分析结果的琐碎的建模中。建摸的关键是单元的选择，本文中的柱子和横梁采用BEAM161号单元

8、，甲板采用SHELL163号单元。各个单元的实常数如表一所示。本文建立的简化模型如图一所示，建模的过程采用以下的命令流。表一、单元实常数表实常数编号单元参数单元类型外径（m）内径(m)1BEAM16110.9782BEAM1610.50.48厚度I(m)厚度J(m)厚度K(m)厚度L(m)3SHELL1630.10.10.10.12006年用户年会论文（图一