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单柱式深水平台结构设计准则及主体强度初探
| 论文题名： | 单柱式深水平台结构设计准则及主体强度初探 |
| 关键词： | 深海开采;单柱式深水平台;结构设计;结构强度 |
| 摘要： | 随着经济的快速发展，我国对石油的需求越来越大。目前陆地与浅海石油的生产能力有限，已经远远不能满足消费的需要，导致我国每年都需要进口大量石油。这不仅消耗了很多资金，而且存在很大的安全隐患。我国南海的广阔海域内蕴藏着丰富的油气资源，但是我们目前还不具备深海开采技术。 Spar 平台具有在深水环境中运动稳定，安全性良好，灵活性好，易拆除转移，以及经济性好的优点，被视为未来深海采油平台的发展方向。目前，国外Spar 平台已从第一代的Classic Spar 平台发展到第二代的Truss Spar 平台，及第三代的Cell Spar 平台。但是深海单柱式平台毕竟是一个新兴事物，其理论问题和工程技术需要长期发展和完善。 在这样的背景下，上海市科委批准了“深海单柱式平台关键动力性能的理论与实验研究”课题，上海交通大学海洋工程国家重点实验室进行了Spar 平台的性能与设计研究。课题组收集、分析、消化国外各种Spar 平台的特点，并根据国内企业的建造能力和水平，提出适合我国国情的新概念多柱桁架式Spar 平台——Cell Truss Spar（简称C-T Spar）。 本文是该课题的一个组成部分。文章首先简单介绍了Spar 平台的发展及结构特点。然后综合比较了海洋油气资源开发的专门机构和船级社的相关规范，探讨了深海单柱式平台结构设计准则，旨在为今后我国的深海单柱式平台结构设计准则的制定提供依据，为深海单柱式平台的研发提供基础技术支撑。接着文章简单介绍了新概念C-T Spar 平台，并给出上海交通大学海洋工程国家重点实验室设计的工作于中国南海1500m 水深的C-T Spar 平台设计实例，然后根据平台主尺度和总布置等信息，参考相关设计规范，探讨和研究结构布置型式，并列出C-T Spar 平台结构构件尺寸。最后文章在主体结构初步设计的基础上，参照API 规范，利用DNV/Wadam 软件对波浪载荷进行预报；同时结合南海具体的环境条件计算波浪载荷和海流载荷，对平台主体结构在作业状态下的总强度进行有限元计算，得到平台主体变形和应力分布规律。文章对Spar 平台进行结构强度分析在国内尚属首次，可为今后国内深水平台的开发设计研究工程设计提供技术支撑和借鉴。 |
| 作者： | 郝黎晶 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 张世联 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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