FPSO上部模块支墩结构疲劳强度分析

模块支墩结构是上部模块与FPSO船体主甲板之间的连接结构,在模块支墩结构设计中除考虑上部模块自重、惯性力及风载等载荷,还应注意船体梁整体弯曲变形的影响,故在设计最初就应考虑支墩结构疲劳强度.该文通过对FPSO上部模块支墩结构的疲劳评估,基于线性疲劳累积损伤原理的简化疲劳评估方法,展开疲劳分析,并考虑了FPSO服役寿命周期内的各种工况,在此过程中借助有限元分析软件成功获得了疲劳评估中的重要数据.分析支墩结构疲劳损坏的危险区域及疲劳产生的主要诱因,分析结果可为后续支墩结构的详细节点设计提供借鉴.     

FPSO模块支墩建造精度控制方法研究

作为FPSO(浮式生产储油卸油装置)主船体和上部模块的连接结构,模块支墩结构是主船体和上部模块的安装界面,又是承受上部模块重量的重要支撑结构,主船体和上部模块的建造会分别在模块支墩界面处产生累计建造误差,建造误差会对模块支墩的强度和疲劳寿命产生显著影响。由于模块支墩结构的特殊性,普通的船舶结构建造精度标准不再适用于FPSO模块支墩结构,依托于一型新建FPSO模块支墩结构,对模块支墩的建造精度控制进行了专门研究。简要介绍了FPSO模块支墩结构概况,探查模块支墩结构建造误差的来源,分析了建造误差对结构强度及疲劳寿命的影响,根据误差种类分别提出了避免建造误差的方法和修正办法。研究成果可为FPSO模块支墩的建造和安装提供参考。     

FPSO船体建造工艺与应用

通过对比浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading,FPSO)与常规船体的不同,对船体主甲板结构提出新要求,同时新增加模块支墩、单点舱等结构.结合FPSO建造技术要求,对船体分段进行有限元分析、合理确定分段缝,对单点舱区域坞墩进行布置设计,并针对单点舱、模块...     

FLNG模块支墩结构设计和强度分析

根据实际生产需要,浮式液化天然气生产储卸装置（FLNG）主甲板上设有多个不同功能的工艺模块,通过支墩结构与主船体连接。有效的支墩结构,是整个FLNG系统正常生产的基础。根据模块的布置情况和目标船结构特点,确定整体上采用四点支撑型式,模块支墩则采用箱式结构,利用有限元法对支墩结构强度进行分析和优化。整个设计贴近实船,可作为类似船型的参考。     

船舶纵向下水船底结构局部加强研究

大中型船舶纵向下水时,往往会因支墩反力过大而需要检验船底局部强度和进行局部结构的加强.文章通过若干实船下水的墩反力计算及加强结构的设计和分析,提出了合理布墩和加强设置的若干原则,并以某汽车运输船为例,进行了船底局部结构三维有限元结构强度和稳定性的对比分析.结果表明,提出的结构加强原则和措施是合理、有效的.     

FPSO模块支墩结构形式与设计原则

依据不同的功能要求,浮式生产卸货装置(FPSO)的主甲板上设置多个工艺模块平台,每一个模块架构平台与FPSO主船体的连接结构——模块支墩,是FPSO结构设计的关键技术,其可靠性和实用性将直接影响FPSO生产流程的正常运转。结合近20多年来对FPSO的设计经验,提出了模块支墩设计的不同理念及结构设计特点,并对多型FPSO的模块支墩分析对比其形式特点、适用性及优缺点,同时从工程设计经验角度,阐述了模块支墩的结构设计原则和结构强度的分析计算及算例。所提供的设计原则及相应的经验可供相关设计人员借鉴。     

FPSO船体结构设计要点

针对FPSO船体结构与一般船舶结构的不同之处,总结FPSO船体结构设计中总纵强度、疲劳强度设计要点,同时对关键结构(如底部结构、舷侧结构、甲板结构以及上部模块支墩等)设计的要点进行了阐述。     

恶劣海况下FPSO模块支墩结构分析

大型或超大型FPSO由于船体尺度大，各种模块重心高度亦高，在风、浪、流共同作用下，加上船体梁变形的影响，模块支撑根部的应力更高，所以传统的刚架型模块支撑形式不适用于环境条件恶劣的FPSO。本文以MARIC设计的在强台风海域服务、永不解脱、内转塔式15万吨级“南海奋进”号和“海上石油111”号FPSO为例，研究了船体梁变形值，考虑在风、浪、流和液货共同作用下的模块支墩结构的分析比较，综合分析消防、管线布置和安全通道的要求，提出了适合于恶劣海况、能够抵御百年一遇台风的新型模块支墩结构形式。     

FPSO吊装强度研究

FPSO模块的整体吊装是船舶建造的一项先进工艺,FPSO模块的重量一般为2 000 t～3 000 t,并且为桁架形式。如何保证吊装工艺的安全性仍是一项技术难题。文章以某FPSO的典型模块为例,使用有限元方法和结构强度的相关理论,结合相关规范,对模块整体的吊装强度进行分析。通过对加强方案的比较和分析,确定了桁架结构的重点关注区域。对于桁架结构,取消一个构件可能会比增加结构更有效,该方法为吊装方案的可行性的优化提供了更多的选择。     

FPSO模块支墩焊接接头低温CTOD韧度试验研究

模块支墩是海上浮式生产储油船(FPSO)中连接上部模块与主甲板的关键结构,必须有效保证其焊接接头的韧度以防裂防断。按照国际通用规范BS7448和DNV-OS-C401的要求,对我国渤海PL19-3油田300ktFPSO的模块支墩焊缝和熔合区进行了低温(-18℃)裂纹尖端张开位移(CTOD)的试验研究。试验研究结果表明:按拟用焊接工艺所焊接的模块支墩焊接接头,其焊缝和熔合区的CTOD试验值都能满足国际通用规范DNV-OS-C401规定的要求(不小于0.15mm),因此,可以确认,该焊接工艺可应用于模块支墩的焊接施工,并且焊后的模块支墩可以免除退火处理。     

110m趸船结构强度分析及加强方案的模糊综合评判

利用MSC.Nastran软件对110m趸船在三种不同工况下进行有限元强度评估.在甲板结构不满足强度要求的情况下,对甲板结构提出三种加强方案,基于模糊综合评判理论,将船体强度、工艺性和经济性等因素作为评判参数,按成对比较法确定各参数的权重系数,构建满意度函数,对110m趸船甲板结构的三种加强方案进行模糊综合评判,确定出最优方案.     

空间有限元理论在码头重型铺面结构设计中的应用

对于承受特重车辆荷载的港口铺面工程,其设计已不能按适用于普通车辆荷载作用的铺面设计规范进行控制设计。文中以国外某港口中承受特重车辆荷载的铺面工程实践为例,对此类铺面板采用有限元方法进行了空间弹性地基板受力分析,根据分析结果,对铺面板按钢筋混凝土构件进行抗弯强度、抗剪强度计算及限裂性验算,能够较直观地得出各种荷载情况下,铺面最不利位置及内力大小。     

嵌入式带缆桩甲板加强结构设计

采用有限元数值计算方法对嵌入式带缆桩典型甲板加强结构尺寸进行计算分析,对比不同连接型式、不同过渡距离等设计方案,计算结果表明,带缆桩加强T型材的腹板高度、面板规格对结构强度影响显著,甲板厚度、带缆桩壁厚等对结构强度影响较小;T型材与带缆桩牢固连接方案较优.     

三峡工程明渠汛期通航船舶绞滩缆桩强度分析

用有限元分析了驳船缆桩及周围甲板在绞滩力作用下的受力状况,据此对局部结构提出了加强要求。     

单轴压缩下多开口甲板板架稳定性试验及数值仿真

为了揭示多开口设置对结构轴向受压稳定性的影响规律,本文设计并制作了甲板和舷侧同时布置开口的双层板架结构模型,开展了其轴向受压极限承载能力试验。借助非线性有限元软件ABAQUS对该模型的失稳破坏过程进行了数值仿真计算,通过对比分析实验数据和数值计算结果,确定了导致整个板架结构屈曲失效的主要原因,为相同类型的甲板结构的稳定性设计工作提供了一定的参考依据。     

Structural behaviour of a high tensile steel deck using trapezoidal stiffeners and dynamics of vehicle–deck interactions

As an early part of a large design and fabrication-oriented project FasdHTS funded by the GROWTH programme of the European Commission, an exotic concept ship was designed in very high tensile steel (EHS690) with the purpose of finding out consequences for design and production. The project has already produced a considerable bank of knowledge for design and shipyard production in this material.This paper presents analysis and discussions on static and dynamic behaviour of a high tensile steel deck designed with trapezoidal stiffeners. First, a finite element model of the deck structure is created. The influence of support condition for the longitudinal girders, and the contact area between the vehicle tyre and panel were analysed. The results from modal analysis of the structure under different load conditions are presented. The different load conditions comprise the unloaded and loaded deck, and the load type, i.e. cargo loads or vehicle loads (car loads or truck loads). From the frequency response analysis under harmonic excitation, it shows how the locations and numbers of cars parked on the deck influence the dynamic response of the structure. Furthermore, by studying the car–deck interaction, it is found that the effects of normal cargo loads are quite different from the vehicle loads due to the spring/damping effects of the vehicles. It is suggested that the carloads have a similar mechanism to that of tuned mass dampers. Finally, two transient analyses of the structure due to excitations transferred from deck supports and lorry braking-induced loading are performed. It is suggested that the deck structure and vehicle design could have more interactions with each other.     

Fatigue analysis of ship structures with hinged deck design by finite element method. A case study: Fatigue analysis of the primary supporting members of 4900 PCTC

In the design phase of a 4900 PCTC (Pure Car/Truck Carrier) with hinged deck design, fatigue behavior and fatigue life is investigated for various structural details. The global finite element analysis shows high local stress concentrations at the connections of various details. In this article, the detailed analysis of the investigation of fatigue analysis and fatigue life of the connection between the vertical side web and the main deck (deck 5) of the entire vessel is performed according to Det Norske Veritas (DNV) Rules. In order to achieve more accurate results, three types of finite element analysis (global finite element model, fine-mesh finite element model and stress concentration models) are hierarchically used. The investigation for finite element analysis for fatigue analysis is based on the approach using hot spot stresses.     

钢一混凝土组合桥面板计算分析

钢一混凝土组合桥面板是通过剪力连接件将混凝土和钢梁结合在一起的一种新型组合结构。以某一特大跨度悬索桥钢一混凝土组合桥面板为例,介绍了钢一混凝土桥面板设计的基本方法,并进行了有限元计算,结果表明设计满足规范要求。