导管架装驳运输的半确定性分析

本文采用半确定性法进行了导管架装驳运输分析。在计算驳船运动时,考虑到驳船的长度与宽度之比、吃水与宽度之比都很小,三维影响严重,故本文采用了纵横切片的思想,配以经验性的三维修正。在校核导管架的强度时,忽略了驳船结构的弹性影响,根据驳船运动诱导的惯性力,以及风力、重力等求出导管架各构件的应力,然后按AlSC规范及API规范进行校核。本方法已编制成计算程序,并对渤海油田系船导管架进行了装驳运输实例计算。     

导管架模型下水过程的试验研究

导管架的下水过程是一个十分复杂的过程,它与导管架的大小,滑道的摩擦系数、驳船的纵倾角度以及作业海域的环境条件等因素有关。因此,如何确保导管架的安全下水是保证导管架最终能否投入使用的重要前提。目前,理论上对导管架的下水过程虽进行了大量的研究,但鉴于导管架下水过程的复杂性,因此通常还是要进行导管架下水过程的模型试验,以确定导管架下水的最佳轨迹。本文简要介绍在上海交通大学船舶流体力学实验室进行的导管架模型下水过程的试验情况,下水轨迹测试技术的基本原理,主要测试装置及测试方法。此外,还给出了下水特性曲线的测试实例,并和理论计算结果进行了比较。     

导管架装驳运输频-时域联合动力分析

本文采用频时域相结合的方法,把驳船和导管架作为一个整体结构进行分析。分析中计入了驳船结构的弹性影响和导管架入水部分的非线性流体动力。在分析驳船-导管架复合体在短峰随机海浪中的运动时应用频域分析法。并以相当波高作为求解频率响应矩阵的计算波高。由此频率响应矩阵求得各运动间的互谱密度矩阵并模拟驳船在随机海浪中的运动时历变化。然后采用时域分析方法计算导管架和驳船所受的外力包括导管架入水部分的流体动力的时历变化,应用有限元法计算导管架各构件包括驳船和连接杆的瞬时应力,由此瞬时应力计算应力相关函数并经富里哀变换求得各构件的应力谱和应力统计特性。此计算方法已编成电算程序并对-70米水深的导管架在随机海浪中装驳运输时的动力强度进行了分析计算。     

超大型导管架下水过程实测研究

以某超大型导管架为例,利用惯性元件/GPS组合系统分别对导管架和驳船在下水过程中的运动轨迹进行测量。当导管架处于水面上时,利用精度较高的GPS测量其运动速度;当导管架入水后,GPS失效,利用惯性元件测量导管架加速度;结合姿态矩阵解算导管架和驳船在下水过程中的运动时历;对比导管架运动的实测和数值计算的结果,验证数值计算的准确性。结果显示,采用惯性元件/GPS组合系统可以准确测量出导管架在下水过程中的运动轨迹;数值计算得出的运动幅值略大,原因可能是计算中的阻尼估计不足。     

浮托安装进船过程中护舷碰撞力实测研究

浮托安装法广泛应用于大型组块海上安装。导管架平台上部组块浮托安装进船过程中,风、浪、流引起的浮托驳船横向运动造成浮托驳船与导管架桩腿的碰撞,碰撞力可能会对导管架结构造成损伤。陆丰7-2上部组块浮托安装中,为了监测碰撞力大小,设计了碰撞力海上监测系统。通过在导管架外侧四个桩腿上安装光纤光栅应变传感器对碰撞过程中导管架桩腿进行应力监测,进而计算碰撞力。对碰撞过程,载荷作用位置、方向进行简化,并对载荷大小及垂向作用位置对计算的影响进行了研究。结构分析模型简化后,测点von-Mises应力与碰撞力大小成正比,对导管架整体结构建模计算并取局部结构计算比例系数,结合应力实测数据计算出进船过程中驳船对导管架桩腿碰撞力。     

柔性气囊助浮法拆除导管架技术研究

文中研究采用柔性气囊助浮法起升导管架的拆除技术。浅水海域浮吊进入困难并且拆除导管架的施工费用昂贵。考虑气囊产生的浮力巨大、价格便宜及连接结构方便的特点,针对即将拆除的QK18-2平台,设计气囊助浮起升导管架的技术方案。考虑水深确定导管架吃水,设计气囊与导管架的连接方式。针对导管架在位起浮状态,计算带有气囊的导管架系统幅频响应RAOs,考虑不同的海洋环境参数,计算分析风浪流作用下导管架系统6个自由度的时域运动响应,文中提出了多点系泊控制导管架运动的合理系泊方式。研究结果表明,气囊助浮法拆除导管架技术具有较高的工程实用价值,针对目标导管架平台设计的气囊助浮拆除技术方案,具有费用低、风险小及不需使用浮吊的技术优势,该项技术可以在导管架平台拆除中推广应用。     

导管架下水过程中浮力及浮心精确计算

在导管架下水运动过程中,其组成杆元相对于海平面的位置复杂多样。在导管架下水参数计算和仿真时,为了计算导管架的浮力和浮心,经常采用估算的方法,由于误差比较大而影响了计算和仿真的精度。分析了导管架下水运动过程中杆元的各种状态,用解析的方法推导出导管架下水运动过程中的浮力和浮心的精确计算公式,提高了导管架下水参数计算及其模拟的精度。     

导管架下水驳船摇臂运动研究

导管架下水驳船摇臂是安装在驳船尾部用于导管架滑移下水的过渡装置。分析导管架下水后,驳船、摇臂运动特点的基础上,建立描述导管架下水后驳船-摇臂耦合系统运动的变系数微分方程,给出基于改进的龙格库塔法的数值求解方法。以一艘3万吨下水驳船在1.6万吨导管架实施下水后摇臂翻转运动为实例,对导管架下水后驳船及摇臂翻转运动状态进行了计算,并将计算结果与水池试验结果进行了对比。讨论影响摇臂翻转运动的主要因素,提出导管架与摇臂完全脱离时刻,驳船的吃水、纵倾角度以及摇臂纵倾角度、摇臂重心纵向位置对摇臂能否自动翻转复位以及复位时摇臂角速度影响较大。     

南海某导管架海洋平台倒塌分析

针对在役老龄导管架平台进行倒塌计算分析,确定极限承载力进而评估老龄导管架的安全裕度。采用非线性有限元方法,考虑平台的波流载荷及桩-土的非线性相互作用,利用SACS软件建立导管架整体三维有限元计算分析模型,并用逐步加载的方式,对南海某导管架平台进行了全过程非线性倒塌分析。计算分析表明,该导管架平台极限强度很高,具有较大的安全裕度;导管架倒塌过程呈逐步破坏形式,先是撑杆屈服,造成局部结构破坏,然后是钢桩发生屈服,降低结构承载力,最后节点逐步失效,造成结构倒塌。揭示了导管架平台结构失效倒塌的机理,给出了倒塌分析的可行方法和步骤。     

海洋平台导管架在运输、下水、就位中的稳性计算程序

本文提出了编制计算机程序来进行计算海洋平台导管架在运输、下水、就位中的浮态和稳性。该程序可对导管架在浮运和驳运系统中的浮态、完整稳性、破舱稳性及静水力曲线等进行分析和计算。通过对实例的验算,结果是准确的。该程序已能够为海洋石油开发事业服务。     

导管架浮筒浮运强度分析

本文介绍了钢质固定平台导管架浮运时总强度分析的准静力法,并以渤海埕北油田A平台导管架的计算为例说明了该方法的应用。准静力法虽然并没有考虑导管架在实际海况中所受到的载荷的随机特性,但其计算简单,在工程实际中仍被广泛的采用。文中介绍的方法及其相应的计算程序可用于中、小型导管架浮运的强度分析。     

海洋导管架平台抗震可靠性分析方法

以渤海湾的两座典型海洋导管架平台为研究对象,运用非线性逐步破坏分析方法,提出了在环境荷载作用下海洋导管架平台结构抗震可靠性的分析方法,并计算了相应的可靠度.计算与分析结果表明,本例的海洋导管架平台的抗震可靠度较大,即失效概率很小,而且该分析方法是一种较为简单、实用和可靠的分析方法.     

桩基导管架平台的非线性分析

本文对渤海八号桩基导管架平台进行了非线性倒塌的分析，分别给出了导管架平台八倍固支计算模型和考虑桩土非线性计算模型的结构倒塌极限载荷及倒塌破坏过程     

“埕岛二号”中心平台非灌浆腿导管架结构设计

结合“埕岛二号”生活平台介绍了非灌浆腿导管架的结构分析的细部构造设计计算,将其受力性能与常规导管架作了对比总结了该结构型式的导管架在结构设计时应注意的问题。     

板格形导管架桩基码头稳定性简化计算方法

板格形导管架桩基码头是适用于深水域软土地基的新型港口与海岸工程结构。该结构由预制的板格形导管架及桩基构成,承载特性和破坏模式复杂。假定码头结构发生倾覆失稳时,转动点位于前桩轴线上,且距导管架底面距离为L。除结构的自身重量外,综合考虑板格形导管架与周围土体间的摩擦力、桩侧摩阻力、桩侧水平土抗力等,对结构进行极限状态受力分析,建立基于假想支撑点的稳定性分析模型,并通过强度折减法进行计算,求取安全系数。以天津滨海沿岸水文地质条件为背景,利用ABAQUS有限元分析软件,建立板格形导管架桩基码头三维弹塑性有限元模型进行稳定性分析,并与简化方法进行比较。结果表明,通过简化计算方法得到的安全系数与有限元结果较为吻合。     

不同浪向的波浪载荷作用下导管架平台主桩强度分析

以包括泥面以下桩基在内的所有杆件所构成的桁架式导管架平台为对象,首先通过数值模拟计算组成导管架平台的每一构件的波浪载荷,然后以有限元算法建立包含了平台桩基土反力等因素的导管架整体结构的力学模型,将计算所得波浪载荷施加到该有限元力学模型上,以此通过数值计算手段分析平台中包括泥面以下主桩在内所有杆件的最大应力分布以及桩基的位移特征,从而对平台在特定的波浪环境下的平台主桩的安全性问题进行观察。所提出的方法可为导管架平台在波浪环境下主桩的强度特征分析提供一种实用手段。     

浅水导管架平台的抗地震分析

本文用SAP5程序对一座26米水深的导管架平台作了动力分析。为了探讨导管架的单元划分、土与桩共同作用等因素对自振特性的影响,近似将平台作为平面框架来计算、三种平面计算模型算得的频率相差不超过10％,谱响应分析所得结果也比较接近。空间计算模型分别进行自振特性、谱响应和历程响应的计算。按八度地震计算结果表明:平台桩顶的位移比较大,第一振型起主要作用;导管架在潮差段和海底泥面处的腿柱应力值及大部分斜杆应力值都很大。     

靠球减震系统在导管架平台中的应用

导管架生产储油平台在油轮靠泊和外输期间,如遇风浪天气,平台的晃动非常明显,为此引入橡胶靠球减震系统。运用ANSYS有限元分析软件,建立导管架生产储油平台的真实有限元模型,计算平台在靠船碰撞力和波浪力共同作用下平台关键点位置应力变化及振动响应过程,为靠球减震系统在实际工程中应用提供理论依据。     

南海A平台导管架阴极保护监测结果讨论与分析

通过对南海A平台导管架阴极保护监测结果的分析,研究了该平台下水一年后导管架的阴极保护状态。结果表明,该平台下水后,导管架各节点电位及牺牲阳极电位均达到保护,阴极保护状态良好。阴极保护监测系统运行稳定,双电极探头未发现损坏,所得监测结果翔实可靠,对该海域新建平台导管架监测系统有着重要的借鉴价值。     

基于海洋石油201 DP模式的东方1-1导管架安装技术

从动力定位起重船舶进行导管架海上安装研究出发,总结归纳了动力定位起重船舶海上安装导管架等大型结构物的优势,并以深水动力定位铺管起重船"海洋石油201"安装导管架为例,提出了南中国海大型导管架采用动力定位安装的环境限制条件及动力定位能力分析方法,数值分析导管架下水扶正过程,给出了东方1-1 WHPF导管架动力定位安装的关键步骤及方案设计。该研究对恶劣海况下的大型导管架安装具有一定的借鉴意义。