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导管架平台受撞击动态响应分析及其可靠性研究
| 论文题名： | 导管架平台受撞击动态响应分析及其可靠性研究 |
| 关键词： | 钻探平台;导管架结构;撞击响应;结构力学 |
| 摘要： | 作为海上石油资源开发的大型基础性设施,海洋平台是海上生产作业和生活的基地,但由于其所处的环境十分复杂、恶劣,平台受撞击事件时有发生,且航行于海上的船舶一般吨位较大,即便其以较小的速度撞击平台也会对平台结构形成较大的破坏,从而影响结构的安全性及正常使用,因此本文将针对埕岛油田某计量平台进行导管架结构的受撞击动态响应分析及其可靠性研究,主要研究内容分为以下几个方面： ⑴导管架平台静力分析。根据工程实际数据,建立考虑桩-土相互作用的海洋平台有限元模型。根据撞击点位置不同选取9中不同工况进行导管架平台受撞击力静力分析,得出撞击位置不同对平台受力状态及变形特性的影响。 ⑵海洋平台极限承载力分析。建立考虑平台结构几何非线性和材料非线性的有限元模型,通过逐级加载的方式,对以上所选取的9中工况下的平台结构进行极限承载力分析,得出各工况下平台的倒塌破坏方式,以平台项部位移荷载曲线变得平缓作为平台倒塌的依据,得到平台的极限承载力。 ⑶平台受撞击时的撞击力数值反演。以平台整体变形为依据,将平台整体结构简化为具有一定非线性性质的弹簧单元,船舶则简化为一特定的质量块,给该质量块以一定初始速度,从而研究船舶吨位及船舶与平台撞击前速度大小与撞击力的对应关系,完成撞击作用力的数值反演。 ⑷导管架平台受撞击动态响应分析。首先通过平台模态分析,得到平台固有频率和振型,计算瞬态响应分析中质量阻尼系数Alpha和刚度阻尼系数Beta。将撞击力简化为随时间呈三角形分布的荷载,对平台受撞击作用进行瞬态响应分析,研究不同撞击速度、不同撞击吨位对平台动态响应的影响。 ⑸导管架平台撞击可靠性研究。基于可靠性理论,合理选取各输入随机变量所服从的概率分布规律,建立海洋平台在承载能力极限状态下的可靠性分析模型。应用蒙特卡罗分析方法并采用拉丁超立方抽样技术对各随机变量进行抽样,在准静态分析的基础上,对平台受撞击作用进行可靠性进行分析,研究影响结构可靠性的关键因素。 |
| 作者： | 季雪迎 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 闫相祯 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国石油大学(华东) |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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