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大型海上浮式人工岛系泊系统方案优化研究
| 论文题名： | 大型海上浮式人工岛系泊系统方案优化研究 |
| 关键词： | 海上浮式人工岛;系泊系统;Orcaflex;运动响应;极端海况 |
| 摘要： | 马尔代夫陆域不足，环礁地形，环礁内外水深大，填筑式人工岛建设困难。发展海上大型浮式人工岛是这些国家和地区城市陆域面积扩充的可行途径。海上浮式人工岛是重要构筑物，常作为酒店等使用。海上浮式人工岛经常遭遇风浪流荷载作用，这一方面要求在正常海况下，浮岛的运动位移控制在一定范围；另一方面，在极端海况下，浮岛应稳定安全。因此，布设合理的系泊系统，控制浮岛运动位移，保证浮岛安全稳定就成为海上浮式人工岛建设的关键技术问题。 本文以马尔代夫芭环礁海域的海上浮式人工岛建设为背景，采用数值模拟方法，研究海上大型浮式人工岛的系泊系统方案。本文首先分析了马尔代夫芭环礁的正常海况和极端海况条件，利用Orcaflex软件计算浮岛在各种极端海况中受到的最大环境载荷，初步设计7种浮岛系泊系统方案，然后对这些系泊方案的系泊效果开展数值仿真研究，具体研究内容和结论如下： (1)比较了三种极端海况的环境荷载大小，结果表明百年一遇波高、正常海流这种海况对浮岛产生的环境荷载最大，选择此极端海况作为浮岛目标海域的百年一遇极端海况。 (2)在两年一遇的工作海况下，在0°常浪向、30°浪向和60°浪向下，分析了七种布置方案的系泊效果。对比分析了七种系泊系统方案作用下，海上浮岛的运动位移和系泊缆的最大张力，分析了部分系泊缆断裂条件下浮岛的运动位移和系泊缆的张力,结果表明方案一和方案七可以更好的约束浮岛位移，也具有更好的安全性。 (3)在极端海况条件下，分析上述优化出的两种系泊方案的安全稳定。结果表明在极端海况下，方案一和方案七的安全系数大于1.2，浮岛在极端海况下安全稳定。 |
| 作者： | 刘佩林 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 张春会;田英辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 河北科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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