冰击力下导管架储油平台动力分析.pdf

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1、刘迎春等：冰击力下导管架储油平台动力分析59冰击力下导管架储油平台动力分析刘迎春，张文福，计静，陈春磊，刘嘉(东北石油大学省级防灾减灾工程与防护工程重点实验室．黑龙江大庆163318)【摘要】采用ANSYS有限元软件对导管架储罐平台建立了有限元模型，考虑了储罐中液体与罐壁间流固耦合的相互作用。对平台的空罐、半罐、满罐三种工况下进行了海冰作用下平台的动力响应分析，得到储油量不同时罐壁位移随高度变化的曲线和海冰作用点的位移时程曲线，得到节点位移的变化规律，对今后导管架储油平台的设计和进一步研究奠定基础。【关键

2、词】导管架储油平台；流固耦合；冰屈曲破坏；冰弯曲破坏【中图分类号】TU323【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2012)04—0059—03高纬度海域的海冰对结构的作用会给海洋平台结构设冰晶结构具有非均质性并且冰中杂质和缺陷的分布具有随计及海洋平台安全运营带来重要影响，海洋平台结构设计机性，所以冰的破坏具有很强的随机性，c(t)为强迫动冰的主要环境荷载之一是冰荷载。在冰情严重的海域，与其力函数，可以用随机过程来表示。他荷载相比，冰荷载成为海洋平台结构设计的主要控制荷(2)冰在屈曲破坏时的强迫

3、动冰力函数c。(t)，当冰载，长期在动冰力的作用下所产生的结构疲劳积累损伤效发生屈曲破坏时，其强迫动冰力函数cI(t)可以表示为：应会减弱结构抗力。导管架储油平台是一种新型的海洋平rQl7n≤t≤(n+0．7)TI台，由于导管架储油平台上的储罐以及它其中的液体，使整个储油平台的动力特性与一般的导管架海洋平台的动力特1【0百—．83t-0．53T~(，l+0．7)TIAt≤(+“1)性有所不同，储罐与储罐中的液体之间的流固耦合作用，以式中，是冰屈曲破坏时的周期，其中ts／T~取0．3。及液体的晃动都会使整个

4、平台结构的动力特性有所改变。(3)冰在弯曲破坏时的强迫动冰力函数c。(t)，当冰因此分析导管架储油平台在冰击力作用下的动力响应是至发生弯曲破坏时，它的强迫动冰力函数G(t)形式可以表关重要的。本文分别对储油平台空罐、半罐和满罐三种工示为：况研究了冰荷载作用下的动力响应，对罐内液体对平台减振的影响以及海冰的破坏形式对海洋平台的影响进行了r0n≤t≤(+Q67)r,分析。io．67)r,at+1)1冰荷载解析解冰荷载作用于结构上的过程是一个动力过程，结构在式中，是冰弯曲破坏的周期，其中／取0．33。冰荷载的动

5、力作用下产生振动。冰有三种破坏形式包括：2导管架储油平台有限元模型挤压破坏、屈曲破坏和弯曲破坏。相对应的冰力时程包括采用ANSYS[2有限元软件建立导管架储油平台有限挤压冰力、屈曲冰力和弯曲冰力时程。元模型，导管采用三维LINKIO杆单元，平台和储罐采用对上述形成动冰力的因素进行分析，冰荷载F(t)对结SHELL63单元，储液采用FLIUD80单元，储罐与平台之间焊构产生的作用还能用下面几种方式表达：接，固接良好。导管架储油平台在空罐、半罐、满罐三种液面F(t)=CI(t)深度情况下的有限元模型如图1所示

6、。式中，C(t)是强迫动冰力函数，它的最大值是1。C，(t)表示了在冰破坏形式不同时，动冰力特性也有所不同。当CI(t)=1时：①=常数，F(t)为静冰力；②17"。：=(d

7、)，F(t)为自激动冰力。当C，(t)是时间的函数时：①or=常数，F(t)是强迫耦合的动冰力；②=(6-)，F(t)是自激与强迫耦合的动冰力。采取F(t)=C，(t)的动冰力作用作为统一模型，单自由度的结构在动冰力作用下的运动方程纭++Kx=(a)空罐(b)半罐(c)满罐F(t)，可以写成以下动力学公式：++Kx=G，(t)。图1

8、三种工况的有限元模型(1)冰挤压破坏时的强迫动冰力函数为C(t)。由于李健等：某高校体育馆层网壳结构设计6l某高校体育馆单层网壳结构设计李健，钮瑞艳《1．中国石油大学(华东)规划建设处。山东青岛266555；2．中国石油大学(华东)储建学院。山东青岛266555)【摘要】中国石油大学(华东)青岛校区体育馆屋盖采用单层双曲抛物面网壳设计，屋顶平面近似椭圆形。工程采用凯威特和联方型网格结合的形式，结构布置上弦杆件，在上弦杆垂直竖向平面内设置交叉腹杆以满足结构受力和建筑形式的要求。【关键词1单层网壳；焊接球；屋

9、盖【中图分类号】TU33【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2012)04—0061—021工程概况采用了一种混合型网格，即环向划分若干圈网格，内部几圈中国石油大学(华东)体育馆为6000座的大型场馆，滨为凯威特型网格，外部八圈为联方型网格，靠近周边支座处临唐岛湾，建筑面积16803m。平面布局包括比赛馆和训练做钢结构桁架，这样可以避免联方型中部网格密的缺陷，而馆两个单体。比赛馆地上共分为三层，建筑高度31．4m，