基于DFTA的半潜式钻井平台钻井系统失效风险分析

半潜式钻井平台在海洋油气开采中占有重要地位,其工作运行风险与自身设备状况、外界环境等密切相关,一旦发生事故将导致巨大损失,故对其失效风险的分析工作需要迫切开展。海洋平台系统的失效演化是一个动态的、时变的过程,静态风险分析方法已不能满足准确性要求,故本文采用动态故障树分析法对半潜式钻井平台的钻井系统设备进行失效风险分析。基于系统功能分级思想,选取钻井系统的系统设备部件进行内部逻辑关系梳理,确定故障树定量分析的三类事件和动态逻辑门,并根据已收集的基本事件的失效数据计算得到以钻井系统失效为顶事件的系统失效率为0.0276,最后比对基本事件在顶事件失效中所占的比重,结合故障树计算结果得出敏感性分析下的关键失效因素,并提出以钻井系统大钩失效为重点关注风险规避对象,以钻井绞车的主刹车失效、转盘部件中的方补心失效以及卡瓦失效为主要关注风险规避对象的失效规避路径。     

港池内中长周期波浪作用下船舶系缆动力响应

针对港池内船舶装卸作业的安全与稳定问题,采用基于势流理论的面元法分析程序AQWA,分析得到船舶与码头结构耦合作用下的14 000 TEU集装箱船动力响应幅值算子。在此基础上,进一步采用码头泊位前的真实波浪条件,得到14 000 TEU集装箱船在设计系缆方式下的船舶运动量响应和缆绳受力响应。结果表明,14 000 TEU集装箱船横摇周期较大,与港池内存在的中长期波(12～18 s)不相匹配,不易引起船舶较大幅度的动力响应;计算分析结果与系泊物理模型试验所得到的结果相吻合,说明所采用的计算原理与分析模型较为可靠,具有较强的工程实际应用价值。     

中欧美强夯法地基处理对比

针对目前广泛遇到的海外港口建设工程中强夯设计参数选择和强夯施工监测等问题,详细对比分析了中、欧、美规范和手册中强夯法适合土类、设计参数和施工监控等。对比发现,中、欧、美规范和手册关于强夯法最大的不同之处在于设计理念,欧、美广泛采用能量法设计施工参数,而中国则通过强夯后的加固效果指导施工参数的选择。     

波浪作用下高桩墩式结构时程动力分析

外海桩柱结构受波浪作用强烈且动力性质明显。以国内某LNG码头的高桩系缆墩台作为工程背景,利用ANSYS进行了波浪作用下的结构时程动力分析。计算结果表明:在同一波要素下,模拟的不规则波浪产生的结构位移和应力响应峰值大于规则波10%～20%;在结构时程动力分析中初期波动剧烈的结果可以舍弃。     

动力定位船舶桨-桨干扰处理策略研究

本文针对动力定位船舶在推力分配中桨-桨之间的水动力干扰问题,基于二次规划算法提出了一种改进的避免桨-桨干扰的策略。以一艘海洋平台供应船模型为研究对象,通过仿真验证了该算法可以有效地降低推进器的推力损失,提高船舶的定位精度,降低推进系统的能耗。     

抛石棱体分层强夯工艺在重力式码头施工中的应用

重力式码头前后轨道梁的沉降差异是港口建设的难题。前轨道梁作用在沉箱上,沉降量不大,沉降过程在施工期基本能够完成;后轨道梁一般作用在棱体上,考虑到沉箱的安全,一般不采取夯实处理措施,靠回填料自身密实,导致在使用期沉降量明显大于前轨,影响设备运行。若采取灌注桩基础,由于灌注桩需要穿透块石或开山石的棱体,给灌注桩施工带来很大难度。以国投曹妃甸煤码头续建工程为例,采用棱体陆上、水下多层强夯工艺,有效缓解了前后轨道梁沉降差异的问题,获得了良好的经济效益和社会效益,并为类似工程结构设计及施工提供参考依据。     

高液限红粘土填方路基强夯处治试验研究

采用强夯处治宜章—凤头岭高速公路大面积高液限红粘土填方路基,并开展了现场试验研究。试验结果表明:强夯法处治高液限红粘土填方路基效果良好,夯后填土的物理力学性质及抗剪强度有明显改善和提高,可提高路基工程质量。     

结构参数对下承式钢管混凝土拱桥动力特性的影响

为研究结构参数对下承式钢管混凝土拱桥动力特性的影响,以某跨径为2×125 m的下承式钢管混凝土拱桥为例进行分析。采用ANSYS建立该桥模型,计算桥梁前6阶自振频率及相应振型,计算结果表明:该桥型的振动既有单独的面内和单独的面外振动,也有面内和面外的振动耦合。分析主拱圈含钢率、风撑截面积及布置形式、拱肋面内初始挠度、桥面宽度、矢跨比等结构参数对该桥动力特性的影响,分析结果表明:增加主拱圈含钢率、合理设置风撑和适当降低矢跨比能有效提高下承式钢管混凝土拱桥的结构刚度;拱肋面内初始挠度对结构动力性能影响可以忽略不计;桥面过宽会降低结构刚度,需要适当加强结构的横向联系。     

波形钢腹板连续刚构桥的地震响应分析

为研究波形钢腹板连续刚构桥地震响应特性,分别对主跨160 m的PC及波形钢腹板连续刚构桥进行时程响应分析。采用MIDAS建立2种连续刚构桥模型,分析模型基本动力特性和在3种地震波作用下的地震响应。分析结果表明:波形钢腹板连续刚构桥振型贡献率无明显集中现象;地震波作用下,桥墩及主梁产生的轴力和绕横桥向弯矩较PC连续刚构桥大,绕顺桥向弯矩较PC连续刚构桥小;主梁跨中节点位移顺、横桥向均较PC连续刚构桥大;加速度衰减速度,顺桥向较PC连续刚构桥小,横桥向较PC连续刚构桥大;在主梁截面设计中,仍以静力计算结果控制。     

基于精细积分算法的动荷载识别研究

为深入探讨动荷载识别问题,基于精细积分法的基本原理,针对单自由度和多自由度体系,假定外荷载在离散时间步长的微小时间间隔内按线性规律变化,推导出一种动载荷识别时域方法。通过实例分析了该法对不同类型荷载进行识别的效果。结果表明:该法对于稳态荷载以及随机荷载均是适用的,具有很好的稳定性、一定的抗噪能力、且计算精度较高,计算量较小,便于工程应用。