自升式风电安装船桩腿强度分析和优化

近年来,随着国内海上风电行业的蓬勃发展,市场对自升式风电安装船的需求日益迫切。桩腿是影响自升式风电安装船作业安全性的关键环节,桩腿设计也是自升式风电安装船的关键技术难点之一;而海上风电场的选址逐渐向离岸更远、水深更大的方向发展,客观上也对桩腿适应更恶劣海况条件的能力提出了更高要求。本文结合近年来多型自升式风电安装船桩腿设计经验,分析研究了桩腿总强度计算和优化的过程,及其与海况环境、作业条件、可变载荷等参数之间的相关性,为自升式风电安装船的桩腿设计提供了有效方法。     

自升式风电安装船桩腿强度分析和优化

近年来,随着国内海上风电行业的蓬勃发展,市场对自升式风电安装船的需求日益迫切。桩腿是影响自升式风电安装船作业安全性的关键环节,桩腿设计也是自升式风电安装船的关键技术难点之一;而海上风电场的选址逐渐向离岸更远、水深更大的方向发展,客观上也对桩腿适应更恶劣海况条件的能力提出了更高要求。本文结合近年来多型自升式风电安装船桩腿设计经验,分析研究了桩腿总强度计算和优化的过程,及其与海况环境、作业条件、可变载荷等参数之间的相关性,为自升式风电安装船的桩腿设计提供了有效方法。     

支撑式平台整平船桩腿拔桩力计算

结合港珠澳大桥沉管隧道基础整平工程,采用了多种计算方法分析整平船桩腿在不同地质条件下的插桩和拔桩,得出了自升式抛石整平船桩腿在工作状态下的入土停止层,以及在整平船插腿施工中的抗压极限承载力和桩腿抗拔极限荷载,同时提出在特殊地质条件下的预控措施,并通过工程施工实践验证,证明该分析计算方法是正确的。     

风电安装船桩腿液压提升装置安装工艺研究

桩腿是抱桩式安装船的制造关键点和难点,以500 t自升式风电安装维护平台桩腿液压提升系统为研究对象,开展桩腿液压提升系统安装工艺的相关研究。对平台桩腿液压提升装置中的升降油缸和导向装置制订了详细安装工艺并在总组场地完成了桩腿液压提升装置和桩腿的安装。实船应用表明:该工艺大大缩短了整个风电安装船的建造周期,为后续同类型平台的建造提供了工程经验。     

大型海上风机吊装船的桩腿结构设计与强度分析

大型海上风机吊装船是用于安装海上风机的特种船舶,其桩腿结构设计与强度分析对于保证船舶的安全运行至关重要。由于风机吊装船的桩腿为型钢材料,发生材料失效的形式包括材料屈服和薄壁件屈曲。本文首先介绍钢材的屈服强度和屈曲强度校核准则,然后介绍大型海上风机吊装船的桩腿结构,结合海浪动力学模型进行风电桩腿的载荷建模。最后,结合有限元计算软件Ansys-workbench进行了风机吊装船的桩腿强度分析和仿真。     

三峡-葛洲坝两坝间航道整治炸礁工程分层爆破关键技术研究

根据三峡-葛洲坝两坝间航道整治炸礁工程的特点,采用分层爆破施工方案,分层厚度为9m。鉴于分层爆破的特殊性,提出质量控制措施确保分层爆破的施工效率和施工质量。从减震孔、钻爆设备、钻爆船的展布和定位、钻孔参数、爆破参数、爆炸物品种类、装药及堵塞、微差时间、移船起爆等方面阐述了水下爆破施工工艺,可为类似工程提供参考。     

自升式海洋平台桩腿齿条相位差分析研究

RPD是桁架式桩腿两相邻弦杆的垂向位移差。自升式海洋平台在升船、预压升船及预压载等工况下,桩腿RPD值不允许超过其最大可容许值。以一个桁架式桩腿的自升式海洋平台为例,论述了RPD计算原理和计算方法,进行了详细的数值计算,并分析得到桩腿的最大可容许RPD值。论文提供的方法和思路对自升式平台使用者及平台设计人员具有一定的指导意义。     

山区河流航道整治施工中稳船技术的应用

将长江航道整治工程中几十年积累起来的比较成熟的稳船技术及工艺,结合澜沧江-上湄公河段山区河流的特点,研究了如何在澜沧江急流滩险成功实施稳船定位的措施,着重介绍了抓石船和钻孔爆破船如何稳船定位的技术、设备,对山区河流急流滩险的整治与疏浚工程有较好的指导作用.     

桩定位铲斗挖泥船的安全抬船高度

铲斗挖泥船作业时利用插入江底的定位钢桩将船舶部分抬出水面，形成一个在风浪流条件下能够安全作业的固定平台，其抬船高度与作业工况、外界载荷等密切相关。为了确定抬船高度，本文首先计算不同环境条件下铲斗挖泥船受到的环境外载荷，接着通过建立铲斗挖泥船力学模型计算四种典型作业工况下桩腿受力，以桩腿受力为零作为上拔临界状态计算铲斗挖泥船在不同作业工况、波高、浪向、作业方向、使用不同容量铲斗时的最小抬船高度，得到不同波高下要求的安全抬船高度，并得出了浪向和作业方向对最小抬船高度的影响规律。建立的抬船高度预报方法为此类船舶的定位桩设计和作业时的抬船操作提供参考。     

风电安装船桁架式桩腿结构分析与优化

海上风电行业迅速发展,对风电安装船的研究更加值得关注。基于某自航自升式风电安装船,使用Sesam软件建立有限元模型。以安全性、经济性为目标,在倒K型原桩腿型式的基础上,比选K型、X型桩腿型式,分析风暴自存工况及作业工况下3种桩腿构型的结构重量、最大位移、各构件的屈服和屈曲强度（UC值）及抗倾覆能力,得出X型是风电安装船推荐的桩腿结构型式,为风电安装船桩腿选型提供参考。     

自升式起重平台站立工况总体特性研究

采用有限元计算方法针对起吊能力800t的自升式起重平台站立状态在设计环境载荷作用下的桩腿强度、桩靴支反力、锁紧装置承载力、抗倾稳性及风、浪、流载荷影响因子等内容进行了分析研究,结果表明环境载荷作用方向90°时,桩腿UC值(实际应力与许用应力之比值)最大,对平台桩腿结构最为不利;风、浪载荷对桩腿UC值影响颇大,正确计算风、波浪载荷对平台结构安全评估有重要意义。     

1m~3全液压挖泥船改进设计

1m~3全液压挖泥船在使用过程中由于定位桩不能及时锁紧、升降油马达缺少浮动功能以及定位桩最大深度不能限位，给正常作业带来不便。本文通过分析，提出改进措施，经实船使用，达到了预期目的。     

自升式钻井平台桩靴结构分析

以某自升式钻井平台的桩靴为研究对象,建立了结构分析模型,给出了结构分析的载荷及边界条件,并对各工况下的计算结果进行分析和评估,为此类结构的设计提供参考方法。     

三缆定位控制系统的实现

"三缆定位"为绞吸式挖泥船的定位方式之一,比起"钢桩定位"方式,它更适合大挖深、大风浪等恶劣工况,但其原理上更复杂,对技术要求更高."三缆定位"主要通过绞吸式挖泥船尾部的三根定位钢缆来给船舶定位.众所周知,绞吸挖泥船的施工精度,主要由船舶的定位精度来决定,所以,一个准确高效的"三缆定位"算法将是系统设计的核心.通过对"三缆定位"控制原理及过程的描述,最终实现了绞吸式挖泥船的"三缆定位".     

轴压复合材料蛋形壳屈曲特性

在对模态缺陷条件下轴压复合材料柱形壳进行屈曲分析的基础上,结合仿生学原理对柱形壳进行形状优化,运用等质量、等容积两种方法,设计与柱形壳开口直径相同的蛋形壳,研究其多模态屈曲特性。结果表明:相对复合材料柱形壳,蛋形壳具有更好的轴向承载能力与更低的缺陷敏感度。从工程实例出发,以单立柱固定式海洋平台的柱形壳桩腿为背景,采用分段式模块化设计的方法,在5%多模态缺陷条件下,研究一般钢结构柱形壳桩腿、碳纤维复合材料柱形壳桩腿、碳纤维复合材料多蛋交接形桩腿的轴压屈曲特性。结果表明:在相同的承载能力下,复合材料多蛋交接形桩腿具有更小的质量、更低的缺陷敏感度与更好的稳定性。     

风浪流对绞吸船定位桩的冲击研究

在全面分析风浪流对绞吸船定位桩的冲击荷载的基础上,对绞吸船施工中定位桩的动力响应提出了编程计算和有限元分析相结合的研究方法,即:通过编写程序计算定位桩在各种风浪流条件下的环境荷载,通过有限元模拟求解出定位桩在风浪流作用下的动力响应.采用该方法得出的结果与实际较为符合,对绞吸船的安全施工具有参考价值.     

挖泥船定位桩台车系统的构成和功能

定位桩台车系统作为绞吸式挖泥船的一项重要专用挖泥设备,国内设计单位自主设计能力还十分缺乏.文章介绍了定位桩台车系统的功能、主要构成子系统和各主要子系统的功能与型式,并以典型的定位桩台车的相对应子系统为例进行介绍,最后总结了定位桩台车系统的设计流程,可作为研究和设计定位桩台车系统的参考.     

自升式海洋牧场综合平台抗倾稳定性分析

以自升式海洋牧场综合平台为研究对象，对平台抗倾稳定性进行分析。计算平台的倾覆力矩和复原力矩，分析抗倾安全因数，并校核桩腿强度。计算结果表明平台抗倾稳定性满足规范要求，可为自升式平台环境载荷计算和抗倾稳定性分析提供参考。     

采用GPS和水压测深法进行整平机框架定位测量及变形修正方法

深水抛石整平船整平机框架水下测量定位方法问题是深水抛石整平关键技术问题之一。相同的测量器材配置可以有不同的定位计算方法。文中对采用GPS和水压测深法进行整平机框架定位测量的公式进行了推导,并对变形修正进行了分析,通过合理选取变量和计算模式最大限度消除了柔性变形造成的偏差。有关成果的正确性已在实际应用中得到验证。采用GPS和水压传感器进行水下空闾三维浸4量定位,实现了机械化整平的高精度控制。