导管架靠船墩结构选型与影响因素分析

导管架墩台结构作为一种透空式轻型码头结构,尤其适用于复杂的外海深水环境。针对导管架结构形式多样和合理选型的问题,依托舟山市册子岛30万吨级原油码头工程,开展了导管架靠船墩的结构选型研究,并分析了结构布置因素对优选的导管架靠船墩的性能影响。分析结果表明,X形导管架结构的力学特性最优,而两种K形结构的经济性最优。结合外海深水码头的受力特征,优选X形导管架结构。同时,该优选结构的影响因素分析表明,支撑层数和背海侧腿柱斜度对结构性能影响较大,而支撑层间高度对水平刚度影响较大而对承载能力影响较小,需要结合导管架结构和下部桩基承载和变形要求优化参数配制。     

导管架平台管节点强度校核及影响因素分析

导管架平台结构设计规范API RP 2A 22版后对管节点强度校核的方法和要求进行了修改,为了使导管架平台管节点强度满足新版规范要求,结合工程实际情况,计算分析管节点的弦杆壁厚、撑杆直径与壁厚对管节点校核结果的影响,同时对弱化撑杆截面,内部加强环以及新型的环口板加强、套管加T加强进行分析讨论。     

利用隔水导管提高平台承载力的方法

针对渤海老平台桩基承载力不足的问题,提出一种利用隔水导管的剩余承载力提高导管架平台承载力的方法。为验证隔水导管作为导管架平台的持力结构的有效性和安全性,以渤海某平台修井机升级改造项目为例,通过改变导管架和组块与隔水导管的连接方式,按照第一水平层刚性连接、工作甲板斜撑连接及组合方法分别进行计算分析,计算结果表明,连接后荷载传递有效,传递效率最大可以达到26.06%;单根隔水导管附加荷载不超过960 kN,可以满足自身强度和稳性要求;平台桩腿受力减小,连接部位杆件受力增大,需要进行结构加强;导管架和隔水导管顶部水平位移均有减小,最大可降低9.56%和24.52%;不同组块连接方式中,荷载传递效率受到连接结构的刚度影响,连接结构刚度增大,荷载传递效率提高,隔水导管在满足井口稳定的基础上,可以起到承担平台荷载,提高平台承载力的作用。     

波流夹角对浅水导管架平台载荷影响的计算分析

应用船舶与海洋工程CFD求解器—naoe-FOAM-SJTU,对一浅海风机基础的导管架平台在复杂波流环境中所受的波流载荷进行了仿真分析.计算了极限海况下该导管架平台的总体受力,并对一些结构上较为危险点的抨击压力进行了监测,将仿真结果与课题组在上海交通大学海洋工程国家重点实验室开展的模型试验结果进行对比验证.改变流场中波浪与海流的传播方向夹角,分析不同的波流夹角情况对导管架平台的整体载荷、危险点的抨击压力以及波流场演化的影响.计算过程中可以给出波浪爬高、流场形态以及平台周边的涡脱落现象等详细信息,从而为平台局部强度、桩基冲蚀等问题提供指导.     

新型导管架复合式深吃水半潜平台概念导管架对平台整体垂荡、横摇和纵摇运动的影响分析

导管架复合式深吃水半潜平台是近年来为了适应南海恶劣海况而提出来的新型干树半潜平台概念,主要由传统的深吃水半潜平台和导管架两部分组成。导管架的设计主要是为了支撑上层甲板结构,提高平台稳性和气隙性能。文章主要针对该平台概念的垂直平面运动进行分析,对不同海况下平台系统的数值和模型试验的结果进行了对比分析,运用频域分析方法分析了该平台与传统半潜平台之间的区别。并重点分析了导管架部分对平台垂直平面内的运动造成的影响。结果表明,该平台概念较传统的半潜平台而言具有较好的垂向运动性能,而且导管架部分对平台垂直面内的运动影响较小,导管架设计的主要优势并未受到较大的折减。     

主作业船靠近平台带缆的设计与应用

新建导管架在老平台附近安装,主作业船锚位受限较大。且老平台旁钻井船正位于主作业船的锚缆设计位置。采用主作业船与平台带缆辅助锚泊的设计使用高强度尼龙缆与主作业船锚机相连,系固在老平台桩腿处,用以替代工作锚。该方案通过对浮吊锚泊进行受力分析,将带缆受力代入老平台整体强度和带缆位置局部强度的分析,证实老平台结构和桩基强度满足要求。导管架海上安装顺利开展。     

新型导管架复合式深吃水半潜平台概念导管架对平台整体垂荡、横摇和纵摇运动的影响分析（英文）

导管架复合式深吃水半潜平台是近年来为了适应南海恶劣海况而提出来的新型干树半潜平台概念,主要由传统的深吃水半潜平台和导管架两部分组成。导管架的设计主要是为了支撑上层甲板结构,提高平台稳性和气隙性能。文章主要针对该平台概念的垂直平面运动进行分析,对不同海况下平台系统的数值和模型试验的结果进行了对比分析,运用频域分析方法分析了该平台与传统半潜平台之间的区别。并重点分析了导管架部分对平台垂直平面内的运动造成的影响。结果表明,该平台概念较传统的半潜平台而言具有较好的垂向运动性能,而且导管架部分对平台垂直面内的运动影响较小,导管架设计的主要优势并未受到较大的折减。     

深水导管架的运输分析

大型导管架随着国内深水油气田的开发被逐步地采用。导管架拖航由站立运输方式转变为平躺运输方式，运输工况制约水平层桁架的布置和杆件的选取，导管架的重量和尺度对驳船的选择也具有较高的要求。介绍了深水导管架拖航的分析方法和原理，对影响稳性、运动、结构等敏感性参数做了进一步探讨。     

深水导管架安装设计方法

桩基式导管架平台正逐步由浅海向深海发展。深水导管架由于其质量与外形尺寸巨大，对设计、建造、安装提出了更严格的要求。叙述了深水导管架安装分析的一般过程和方法，介绍了MOSES程序在深水导管架安装分析中的使用。     

随机导管架平台结构动力可靠性及灵敏度分析

基于Kriging模型和一次二阶矩方法对具有随机参数的导管架平台结构动力可靠度进行了分析.首先根据首次超越破坏准则建立了随机结构动力可靠度的隐式功能函数表达形式.然后通过有限元分析得到用于隐式功能函数近似的Kriging模型,进而求得可靠度指标.最后根据可靠度对随机参数均值和标准差的灵敏度公式,分析了导管架平台可靠度对各随机变量的敏感性,并得出了一些有益于工程设计、参数优化和精度控制的结论.     

基于改进遗传算法的船体板架结构优化设计

为了有效降低船体板架振动幅度,针对当前船体板架结构,提出基于改进遗传算法的船舶板架结构优化方法。以遗传算法为核心,对当前船体板架结构优化设计变量求值,明确变量关系,划分当前板架结构元,根据船体板架不同部位的受力特征,将当前船体板架划分为梁元和壳元2个受力分区,通过弹性截面受力关系,确定其弹性系数,建立船体板架优化的目标函数,引入屈服强度和刚度2个参数,求取优化变量值,实现对当前船体板架结构的优化。实验数据表明,优化后的船体板架结构,横向振幅降低了23%,纵向振幅降低了29%,有效降低了船体板架振动幅度。     

我国海上导管架平台抗冰锥体的设计实践

冰激振动是渤海重冰区导管架平台的主要危害.渤海重冰区导管架平台在腿柱上安装了抗冰锥体,基本解决了平台冰激振动问题.主要阐述了抗冰锥体的基本抗冰原理和设计方法,分析了渤海典型导管架平台抗冰锥体的设计实践,对渤海重冰区导管架平台和抗冰锥体的设计提出了建议.     

导管架海洋平台整体结构海冰载荷环境下响应分析

以当前广泛应用的海洋导管架平台为研究对象,针对导管架海洋平台冰区服役环境中,海冰载荷作用下结构响应问题,采用理论公式对导管架所受的环境载荷进行计算分析,并通过ABAQUS有限元分析软件对导管架平台进行整体建模,分析其在环境载荷作用下的整体位移响应,并对不同海流速度下桩腿的位移响应进行分析,探索不同桩基入泥深度变形的敏感性因素。结果表明,正常环境载荷下,平台下甲板部位产生0.75 m作用的位移;桩腿位移变化对海流速度较为敏感,某些极端情况下,桩腿上部位移可达5 m左右;变形敏感性因素分析表明,桩身的变形和受力特征存在差异,随着桩基入泥深度的减少,桩身变形会较明显的影响泥面位移和总位移,并导致其桩基中下部及桩底岩土体的塑性区分布范围增加,桩基入泥深度超过一定范围时桩基变形趋近稳定,且计算荷载施加后不会明显影响桩基中下部的应力和塑性区分布特征。     

“作业三号”平台摇架下水受力计算分析

“作业三号”平台质量较大,而且与船舶相比,又短又宽,为了保证其安全下水,需要对摇架在下水过程中的受力进行分析和计算。本采用四种逐渐复杂的模型计算平台下水过程中摇架的受力和变形,并分析各种因素对摇架受力的影响。     

65m水深导管架平台结构优化设计

考虑具体的海洋环境条件,依据API RP 2A-WSD规范,初步设计地处南海的65 m水深井口平台的导管架结构,对导管架结构进行安全校核。确定导管架的结构形式和尺寸,以结构重量为目标函数,API规范要求为约束条件,管径和壁厚为设计变量,采用一阶寻优法对导管架结构进行尺寸优化。     

导管架平台极限环境下承载力分析

文中先对导管架平台进行静力在位分析,再利用海洋环境回归的参数进行倒塌分析得到平台在极限环境条件下的极限承载力,为平台应对超强台风提供理论依据。     

供应船与导管架平台碰撞的数值模拟分析

为了保证海洋石油天然气资源开采的安全性,防止导管架海洋平台与船舶发生的碰撞,导致导管架海洋平台有过大变形,本文通过有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA建立导管架平台和供给船船艉的三维有限元模型,按照规范要求,通过DYNA模拟计算船船艉以6m/s速度垂直正碰导管架海洋平台管柱的工况,分析碰撞后导管架海洋平台应力的大小和变化趋势。为导管架平台的安全作业提供依据,为导管架平台的优化设计提供参考。     

摇架下水工艺受力分析耦合模型

摇架下水工艺由于各种因素的影响。各摇架的受力状况并不相同,本文介绍了一种计算和分析采用摇架下水工艺时摇架受力的耦合模型。并利用此模型计算和分析“作业三号”平台下水过程中摇架脱扣和转轴的受力。     

荔湾3-1导管架平台运输工况运动响应监测分析

文中完成了对荔湾3-1导管架海洋平台运输工况下的运动响应监测分析,现场监测克服了计算模拟时的物理模型的边界条件假设影响和水池试验的缩尺比的影响,可以得出真实的运动响应相关参数,并且可以随时发现拖航过程中出现的运动情况,及时与拖带拖轮沟通,避免出现运动峰峰值超过上限值的危险工况;并且测量的结果也验证了模型试验和理论计算的结果,为今后大型导管架平台结构拖航的设计和施工提供了技术支持.     

海上导管架采油平台隔振方案与隔振系统参数的优化设计

本文针对海上导管架采油平台的冰激振动问题提出了一种整体隔振方案,通过采用建筑抗震用叠层橡胶支座作为基础隔振元件,对实际平台进行教值仿真分析,模拟出导管架采油平台采用隔振方案后平台冰激振动状态.比较发现采用隔振后平台的振动位移和加速度与隔振前有相当大的改善,同时采用优化算法对平台的静动力响应进行最小化设计,计算出最佳的隔振支座参数.另外本文还对隔振方案的静动力特性进行评价.