自升式平台的桩基刚度对自由振动影响的研究.pdf

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1、第24卷第5期(总第143期)船舶V01．24No．52013年lO月SHIP&BOATOctober．2O13[船舶结构]自升式平台的桩基刚度对自由振动影响的研究孙雪荣闻静z(1．中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011：2．上海船舶研究设计院海洋工程部上海201203)[摘要]采用SNAME直接简化计算法，对某自升式平台的桩基刚度以及桩靴与地基相互作用的刚度进行直接计算．并探讨了桩基刚度对平台自由振动的影响，从而实现前期设计阶段平台总强度设计和辅助生产设计的目的。[关键词]抗剪强度；有效重度；承载力；自由振动[中图分类号]U662．1[文献标志码]A[文章编号]1001—9

2、855(2013)05—0036—04K—esearcnl0nt^reeVi‘D1rat·i·0nt●nt一luence0tnOi⋯leIOund'at‘i‘0nstifnessforself-elevatingdrillingunitsSUNXue—rongWENJing(1．MarineDesign&ResearchInstituteofChina，Shanghai20001l，China；2OffshoreEngineeringDepartment，ShanghaiMerchantShipDesignandResearchInstitute，Shanghai201203，Ch

3、ina)Abstract：ByadoptingSNAMEdirectsimplificationmethod，thispaperdirectlycalculatespilefoundationstiffnessandinteractionstiffnessbetweenpileshoeandfoundationforaself-evaluatingdrillingunit，anddiscussestheinfluenceoffoundationstiffnessOil-itsfreevibration．Therebyitcanrealizetheoverallstrengthdes

4、ignoftheplatformduringthepreliminarydesignstageandassisttheproductiondesign．Keywords：shearstrength；effectivedensity；soilcapacity；freevibration大桩靴支反力为11436t(112．2MN)；桩靴人泥深度O引言为3．05m，其参考的海底地质质料主要参数见图1、下页图2和表1。自升式平台预定作业位置的地基稳定性是保证平台安全作业的前提，论文以某平台为基础，以SNAME方法为计算的前提，借助参考的地质资料，对桩靴与地基相互作用的刚度进行直接计算；旨在

5、探讨桩基刚度对自由振动的影响，达到前期设计阶段平台总强度设计和辅助生产设计的目的。1计算模型简介图1桩靴结构示意图论文中的计算模型基于某平台预压载工况下最[收稿日期]2012—07一O1；[修回日期]2012—12—22【作者简介]孙雪荣(1979一)，女，硕士，高级工程师，主要从事船舶结构强度分析及振动噪声研究。闻静(1979一)，女，工程师，主要从事船舶结构设计。36孙雪荣．等：自升式平台的桩基刚度对自由振动影响的研究K：×(1一P)÷等一(ElL)-卜一一(番)+器】㈤由固有周期计算公式可知，单根桩腿有效刚度越大．计算所得固有周期值也就越低，因单根桩腿有效刚度计算公式中与桩基

6、作用刚度有关的因子、、、KFv、R较多；所以论文从整体上去研究桩基作用刚度对自由振动的影响，而对影响桩腿自身有效刚度的因素并不逐一研究图2桩腿剖面结构示意图3桩基刚度计算表1海底地质资料列表该节中的桩靴与地基相互作用刚度直接计算参考了文末所列参考文献[3]第6．3．4节：平台站立处的泥介质与桩靴作用的垂向刚度：：。MN．m(3)平台站立处的泥介质与桩靴作用的水平刚度：k：K鱼MN．m(4)平台站立处的泥介质与桩靴作用的扭转刚度：0出，180MN。m／。(5)(1)抗剪切模量G抗剪切模量G=~<400c(6)式中的平均不排水抗剪强度C的确定，需首先确定所选地质的极限承载力，再参考文献

7、[3]中方法．在计算地质极限承载力时，将桩靴基础等效成与其入泥最大横截面面积相等的圆形板模型：对于不排水粘性土，桩靴基础的垂向承载力：Fv=(Cu~·s·+P0)·A(7)2桩腿固有周期计算对于排水粒状土，桩靴基础的垂向承载力：Fv=(0．5y·B··sy~d~+po·Nq‘Sq"dq)‘A(8)桩腿的自由振动直接简化计算方法可参考文献式中各参数含义及取值可具体参见文献[3]中[3]第7_3．5节，详细的计算示例也可参见笔者的另第6节．参考地质的单层土桩靴承载力计算结