考虑多种波浪工况的半潜平台总体强度分析.pdf

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1、第30卷第1期2015年02月中国海洋平台CHINA0FFSHOREPLATFORMV01．30NO．1Feb．，2015文章编号：1001—4500(2015)01—0053-06考虑多种波浪工况的半潜平台总体强度分析严文军，刘俊(上海交通大学海洋工程图像重点实验室，上海200240)摘要：半潜式平台总体强度分析中，典型波浪工况的确定对平台结构的安全性具有重要影响。根据规范和目前波浪载荷工况的研究成果，同时结合对半潜式平台结构特性和高应力区域的分析，确定了多个剖面下的危险波浪栽荷工况，采用规范推荐的基于谱分析的随机性设计波法和长期预报法对目标半潜式平台的自存工况进行

2、水动力栽荷预报，得到设计波参数，并计算平台结构响应。通过对各个栽荷工况下的结构应力结果分析，得到了控制平台总体强度的关键波浪工况和两种设计波方法下结构响应的差异。该文研究成果可供类似结构的深水半潜式平台整体强度分析参考。关键词：半潜式平台；总体强度；波浪工况；谱分析方法；长期预报方法中图分类号：P751文献标识码：AGlobalStrengthAnalysisoftheSemi—submersiblePlatformConsideringMoreWaveCasesYANWen-jun．LIUJun(StateKeyLaboratoryofOceanEngineerin

3、g，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Thecharacteristicswavecaseshaveagreateffectonthesafetyofflsemi—sub—mersibleplatforminitsglobalstrengthassessment．Accordingtotherulesandtheresearchresultsofcharacteristicwaveloadcases．somedangerouswaveloadcasesareproposedwithanal

4、yzingthestructuralpropertiesofsemi—submersibleplatformandthehighstressregions．Spectral—-basedstochasticmethodrecommendedbyrulesandlong--termresponsemethodisusedinthehydrodynamicloadscalculationoffldeepwatersemi—submersibleplatformtogetthedesignwaveparametersforthesurvivalconditions，andt

5、henstresslevelofplatformisob—tainedthroughstructuralanalysis．ThekeyloadcasestotheoverallstrengthoftheplatformandthedifferencesofthetWOmethodscanbefoundbyanalyzingthestressresultsofthestrUcture．Keywords：semi—submersibleplatform；globalstrength；characteristicwavecases；sto—chasticmethod；lon

6、g—termresponsemethod0引言深水半潜式平台长期工作在恶劣的海洋环境中，环境载荷十分复杂，新型半潜式平台的箱式甲板纵向和收稿日期：2014—01—09基金项目：海洋工程国家重点实验室自主研究课题(GKZD010061)。作者简介：严文军(1989一)，男，硕士研究生。中国海洋平台第30卷第1期横向的大跨度特点及无斜撑设计使得平台总体强度分析成为保证平台结构安全的首要任务[1]。一般情况下，对平台总体结构强度影响较大的环境载荷是波浪载荷，确定平台可能遭受的极限波浪载荷对平台结构设计和安全性评估具有重要意义。各大船级社规范均要求半潜式平台的波浪载荷预报采用

7、基于三维水动力理论的设计波方法，结构强度分析推荐采用有限元分析方法口]。使用设计波方法确定规则波参数时，需要首先选取适当的整体水动力响应来搜索危险波浪载荷工况，总体强度评估中是否考虑到了平台全寿命期内最为不利的典型波浪载荷工况，对于保障平台结构的安全尤为重要。目前大多数平台总体强度研究工作中，主要根据规范来选取典型波浪载荷工况和确定设计波参数，如张海彬和刘成名采用确定性设计波方法分析了4个典型波浪工况下的平台主要结构响应[2。]，谢文会采用设计波谱分析方法对自存、作业及拖航状态下的平台典型节点强度进行分析[4]。此外，也有学者在平台总体强度校核中考察