第6章-导管架式平台强度分析.ppt

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1、1、半潜式平台总强度设计波计算法半潜式平台的总体强度计算由于平台结构的特殊性使计算过程相当复杂，加上选取的工况很多，因此工作量非常大。这项工作只能靠电子计算机来完成，目前世界各国的船级社及有关的研究、生产单位都编制了相应的计算机程序系统。概括起来，半潜式平台总强度设计波法的计算机程序系统可用以下流程图来表示。上节主要内容2、半潜式平台结构强度设计谱算法半潜式平台设计谱法的计算通常可以分为四个部分：1、波浪外力分析2、波浪载荷下的空间刚架计算3、响应函数计算4、短期与长期统计预报上节主要内容第六章固定式

2、平台强度分析固定式平台包括钢质导管架平台与混凝土重力式平台。它的总体强度分析包括静力分析和动力分析，建立的模型应与实际结构等效，并需要考虑结构与周围介质之间的相互作用，在计算内力时通常采用三维计算模型。钢质导管架的强度分析，目的就是使结构在设计使用寿命内，能够满足环境条件的要求，并能承受工作载荷和环境载荷的作用。导管架式平台导管架平台用钢桩固定于海底。钢桩穿过导管打入海底，并由若干根导管组合成导管架。导管架先在陆地预制好后，拖运到海上安装就位，然后顺着导管打桩，桩是打一节接一节的，最后在桩与导管之间的

3、环形空隙里灌入水泥浆，使桩与导管连成一体固定于海底。这种施工方式，使海上工作量减少。平台设于导管架的顶部，高于作业区的波高，具体高度须视当地的海况而定，一般大约高出4-5m，这样可避免波浪的冲击。导管架平台的整体结构刚性大，适用于各种土质，是目前最主要的固定式平台。但其尺度、重量随水深增加而急骤增加，所以在深水中的经济性较差。导管架的运送、就位及安装本章主要内容6.1导管架平台强度的静力分析6.2导管架平台强度的动力分析6.3导管架平台地震反应分析6.4导管架平台在运输、下水及安装过程中的受力分析6.

4、5混凝土重力式平台强度分析6.1导管架平台强度的静力分析一、载荷工况选择平台结构承受的载荷包括环境载荷，使用载荷和施工载荷。环境载荷已在第二章中介绍过，这里主要介绍平台的使用载荷以及施工载荷。1.使用载荷使用载荷包括固定载荷和活载荷，应根据平台的类型和使用要求，对可能影响结构或构件的载荷加以考虑。(1)固定载荷：固定载荷是指作用在平台上的不变载荷，当水位一定时为一定值，它包括：①平台结构在空气中的重量，包括导管架、桩、灌浆等；②永久安装在平台上的设备和附属结构重量，包括机械设备、管线、防腐阳极块等；③

5、水线下作用在结构上的静水力，包括外压力与浮力。(2)活载荷：活载荷为平台使用期间施加于平台上的载荷，它随平台作业类型的不同而变化，按其时间变化与作用可分为可变载荷与动力载荷。对于可变载荷的数值，由于其作用位置变化缓慢，可作为静载荷处理，它包括；①钻井和生产设备的重量，这些设备可以移上或移下平台，并可以在平台上移动；②生活区、直升机平台的重量，生活供给设备、救生设备、潜水设备及公用设备的重量，这些设备也可以移上或移下平台；③贮藏舱中消耗性的供给物品及液体重量；④海生物附着和冰的聚积所增加的重量。当载荷对

6、平台结构或构件的动力作用显著时，就考虑为动力载荷，它包括：①周期性载荷，当各种动力机械和设备的运转频率接近结构的自振频率时，就应考虑载荷的动力放大；②冲击性载荷，包括钻井，材料的搬运，船舶系泊及碰撞，直升机的降落等．2.施工载荷施工载荷发生在平台的建造、装船、运输、下水、安装等阶段，为临时性载荷，对于受环境条件影响的各个施工阶段，平台的施工载荷应与环境载荷进行相应的最不利的组合。3.载荷组合平台应按对结构产生最严重影响的载荷条件进行设计，载荷条件包括工作环境条件和极端环境条件，及其与相应的固定载荷和活

7、载荷的组合。在结构强度分析时，至少应计算下列四种载荷组合工况：(1)设计工作环境条件与平台上的固定载荷和相应最大活载荷的组合；(2)设计工作环境条件与平台上的固定载荷和相应最小活载荷的组合；(3)设计极端环境条件与平台上的固定载荷和相应最大活载荷的组合；(4)设计极端环境条件与平台上的固定载荷和相应最小活载荷的组合。载荷组合要遵循这样的原则，即根据所选定的设计环境条件，对实际有可能同时作用在平台上的各种载荷，按其最不利的情况进行组合。但对地震载荷，则可作为单独的环境载荷作用在平台上，而不与其它环境载荷

8、组合。对于同一平台的不同设计项目(如结构的局部构件计算和总体计算等)或不同阶段(施工阶段和使用时期)，应按实际可能同时出现的最不利受载情况进行组合，并在组合时必须考虑水位的影响。CCS浅海固定平台规范CCS浅海固定平台规范二、结构的理想化及构件应力计算导管架结构支承于桩基上，桩基对导管架起着支承和约束作用，因此在分析导管架平台时，必须考虑结构—桩—土的共同作用。在建立计算模型时；目前较常用的方法是将导管架结构部分理想化为空间刚架，而对桩基部分则可理想化为