碰撞凹陷对导管架屈曲及疲劳强度的影响

以某导管架架腿在受台风影响下与运维船发生碰撞凹陷为基础,根据碰撞产生的实际凹陷尺寸,建立导管架架腿凹陷模型,采用Ansys软件研究碰撞凹陷对圆管屈曲承载能力及疲劳强度的影响。结果表明：在轴向荷载作用下,碰撞凹陷后圆管临界屈曲承载能力降低了45.87%。在临界屈曲载荷作用下,完整圆管径向位移沿圆管径向向外鼓曲,但凹陷圆管径向位移呈现局部向内凹陷和局部向外鼓曲的现象。碰撞凹陷后,凹陷圆管疲劳损伤值局部区域呈增加的趋势,疲劳损失最大值区域发生在凹陷中间凹痕的C点和D点区域。     

BZ28-1单点系泊导管架的静力强度评估

本文针对BZ28-1单点系泊导管架的结构和载荷特点,采用StruCAD*3D结构分析程序对其进行了结构建模和静力强度计算,并采用适当的许用应力因子对不同工况下导管架的安全性进行了评估.基于结构的对称性,计算中采取了五个典型的波浪入射方向0°,45°,90°,1 35°,180°,每个方向都取最危险的工况,即其他环境载荷与波浪载荷同向.分别针对操作条件、极限风暴条件和极限冰载荷条件,对导管架的杆件和管节点进行了分析计算,给出了各杆件的名义应力比和管节点的冲剪应力比,并对桩的承载力做出了评价.本文对于导管架平台的设计以及在役状况下的安全评估具有一定的参考意义.     

基于风险的导管架平台水下结构安全检测规划

建立基于风险的结构安全检测技术,应用于导管架海洋平台结构完整性管理(SIM)的检测规划中。综合考虑平台失效后果与失效概率两方面因素,确定平台风险矩阵,提出基于风险评估等级的平台水下结构检测计划,完善了当前规范中检测时间间隔确定的不足之处。该文以某海洋平台为例,阐明基于风险的水下结构检测技术的应用方法,可为我国海洋平台结构检测计划的制定提供参考。     

船舶撞击后导管架安全性评估修复的方法探讨

依托项目实例,以实测凹陷值来还原撞击荷载,进而对导管架进行剩余强度评估和其它部位的损伤筛查,给出导管架海上维修方案,结合对平台的整体安全性评估结果,给出修复方法和后期监测方案。     

导管架平台管节点的疲劳分析与寿命估计

本文简单介绍了用于导管架平台管节点疲劳分析的两种方法确定性分析方法和谱分析方法,二者均是基于线性累积损伤理论来估算管节点的疲劳寿命.作为算例,本文采用确定性分析方法对BZ28-1单点导管架进行了详细疲劳分析,其中波浪力和高频系泊力合在一个工况中,而低频系泊力则作为独立的疲劳载荷工况,分别计算二者的损伤并按照线性累积损伤理论进行叠加,最终算得其疲劳寿命.计算中疲劳S-N曲线采用API-X'曲线,波浪理论则采用艾利微幅波理论.选用适当的疲劳寿命安全系数,对关键节点的寿命进行了评估,并对其继续使用提出了建议.     

基于Hilbert-Huang变换的抗冰导管架平台损伤识别研究

渤海海域的抗冰导管架平台每年冬季都会受到海冰作用从而产生严重的冰激振动问题.对冰振危害进行监测与分析是保障冰区现役抗冰平台安全作业和降低冰害损失的重要研究内容.本文针对导管架结构长期处于冰振情况下结构可能存在隐性损伤的问题,采用Hilbert-Huang变换的方法开展结构损伤识别的研究.首先利用通用有限元分析软件ANSYS对冰荷载作用下的导管架平台模型进行瞬态动力学分析,进而对动力响应信号进行Hilbert-Huang变换,得到信号的固有模态函数(IMF)和Hilbert能量边际谱,最后通过结构损伤前后Hilbert能量边际谱的变化构建损伤指标,分析对比不同损伤程度下该损伤指标的有效性,并探讨海冰的冰速、冰厚对该损伤指标的影响.研究工作可以为寒区导管架结构在冰振情况下的损伤识别研究提供借鉴和参考.     

导管架平台隔水导管打桩优化设计研究

为解决陆丰13-2导管架隔水导管打桩作业防斜及打桩过程控制问题,对该油田9口井槽隔水导管打桩作业从打桩设备的选用到打桩作业顺序优化设计进行分析研究,同时将隔水导管打桩优化设计结果与现场所收集的数据进行对比,对打桩作业进行全程监控和指导。研究表明,开展隔水导管打桩优化设计研究能够很好地指导现场打桩作业。     

导管架平台管节点疲劳裂纹的断裂评估

为保证导管架结构完整性,对管节点处各种位置的裂纹,提出基于BS7910改进的管节点裂纹断裂评估推荐做法,即基于净截面失效(NSC)准则提出平面内和平面外弯曲下含裂纹管节点弯曲强度折减系数的封闭形式解析解,给出含裂纹管节点的弯曲强度折减系数计算公式;对比各种类型管节点的应力弯曲度公式,给出应力弯曲度沿撑杆-弦杆连接处的分布公式,分析认为,该公式适用于各种类型的管节点、各种位置的裂纹和各种类型的载荷,与已有的试验数据和有限元分析结果进行比较并得到了验证。     

导管架平台结构风险评估方法研究

文章提出了一种导管架平台在位风险评估方法,以惠州HZ32-2平台为例,首先基于倒塌分析法计算平台结构极限承载能力及构件重要度,并根据API规范中环境载荷的计算方法进行平台结构静力状态下的可靠性分析,最后建立基于风险的结构强度评估方案。计算结果表明本方法可为完善平台结构风险评估及优化平台检验计划提供重要参考。     

导管架下水驳船简介

导管架下水驳是一种专门用来进行导管架运输和下水的驳船,目前世界上只有少数国家具有导管架下水工程船的设计、建造能力,关键的技术资料很少.文章描述了导管架下水驳的船型及特点,并对船体主尺度的确定,结构强度,稳性,下水及主要特种下水装置做了简要的介绍,供大家参考.     

服役中后期导管架海洋平台结构可靠性评估

为使海洋平台在服役中后期内安全服役,有必要对现役平台进行安全评估.以埕岛海域某服役中后期导管架式海洋平台为例,研究其可靠性变化问题.首先,根据平台状况资料,考虑平台结构的腐蚀、冲刷等损伤随年限增加而变化的情况,建立了反映结构实际动力特性的有限元模型;然后,考虑结构非线性,沿平台的不同方向逐级施加载荷,得到平台的桩顶位移与横向载荷的关系曲线,根据该曲线得出平台不同时间的极限承载力;最后,考虑冰荷载的不确定性,利用Monte-Carlo法研究平台每年的失效概率及可靠度指标,得到可靠度指标随服役年限变化的曲线,进而预测平台结构在未来服役期内的可靠度.     

Damage detection of offshore jacket structures using frequency domain selective measurements

The development of damage detection techniques for offshore jacket structures is vital to prevent catastrophic events. This paper applies a frequency response based method for the purpose of structural health monitoring. In efforts to fulfill this task, concept of the minimum rank perturbation theory has been utilized. The present article introduces a promising methodology to select frequency points effectively. To achieve this goal, modal strain energy ratio of each member was evaluated at different natural frequencies of structure in order to identify the sensitive frequency domain for damage detection. The proposed methodology opens up the possibility of much greater detection efficiency. In addition, the performance of the proposed method was evaluated in relation to multiple damages. The aforementioned points are illustrated using the numerical study of a two dimensional jacket platform, and the results proved to be satisfactory utilizing the proposed methodology.     

缆风绳对深水导管架圆管风致涡激振动的抑制

将在建深水导管架圆管简化为悬臂梁,以实际导管架圆管为例,建立有限元模型;分析圆管的固有振动特性,依据规范判定圆管发生了风致涡激振动,并计算振动幅值;在圆管自由端绑定缆风绳,施加涡激力,分析不同绑定参数对振动抑制效果的影响。计算表明,缆风绳对悬臂圆管的风致涡激振动有很好的抑制作用,绑点到管自由端的距离在管总长的20%以内、缆风绳与圆管的夹角接近90°,减振效果更好。     

深水导管架桩腿制造误差与抗屈曲特性研究

文章通过典型算例详细阐述了具有制造误差的深水导管架桩腿屈曲分析方法,将线性扰动加载的特征值届曲预测算法和描述几何非线性屈曲过程的改进的Riks算法应用于导管架桩腿的详细设计校核,对比研究了模态扰动模拟制造误差和直接模拟制造误差模型的分析结果,并对典型桩腿结构在静水外压下的弹塑性屈曲响应特性进行了研究.分析结果表明,随着制造误差的增加,导管架桩腿抗静外压的临界屈曲载荷在下降,而且制造误差大的桩腿的极限承载能力较低.     

预应力管桩锤击沉桩破坏原因分析

锤击法是预应力管桩沉桩施工常用的方法,但在沉桩过程中,桩体破损现象时有发生。针对锤击沉桩过程所暴露的桩头破碎、桩身断裂以及桩身竖向开裂等问题,从桩体受力的角度进行分析和探讨,并就预防沉桩破坏提出了相应措施和建议,以便为今后的预应力管桩设计和沉桩工艺的选择提供参考。     

无粘结柔性管抗拉伸层结构分析

柔性管抗拉伸层是复杂的空间螺旋线结构,其结构响应分析对柔性管疲劳分析、强度分析和屈曲分析有重要作用。文章基于曲梁理论,应用斜驶螺旋线假设和测地线假设两种空间曲线公式,以空间细长杆理论及胡克定律本构方程为基础,采用格林应变张量与第二Kirchoff应力张量度量,对深海无粘结柔性管抗拉伸层螺旋形钢缆结构平衡方程进行了推导,编写了分析程序。利用该程序,分析了抗拉伸层钢缆在轴对称载荷下和弯矩作用下的曲率变化和结构响应;同时利用三维直梁有限元模型与曲梁有限元模型建立数值模型,将程序结果与数值模拟模型结果进行了对比,证明了结果可行性。该结果可为柔性管抗拉伸层结构设计提供快速的预估计方法。     

地震作用下码头钢管桩的损伤演化规律

为研究全直钢管桩码头的损伤演化规律,采用欧进萍地震损伤模型量化码头钢管桩的损伤程度,通过ABAQUS有限元软件建立码头排架结构的计算模型,分析结构在地震作用下的动力时程响应,研究码头桩基随地震时程、地震动强度的损伤演化规律。结果表明,码头各桩损伤发展主要发生在地震响应剧烈的时期,桩顶是塑性发展区域,桩基反复进入塑性状态,导致结构逐步破坏;桩基损伤值由位移项和能量项构成,位移项前期贡献较大,能量项后期贡献较大,位移损伤的占比要高于耗能损伤;各桩损伤值随地震动强度的增大呈上升趋势,由海侧向陆侧桩基的损伤逐渐增大,陆侧桩承担更大的水平地震力,是耗散地震能量的主要构件。