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火灾作用下CII海洋平台的承载能力分析
| 论文题名： | 火灾作用下CII海洋平台的承载能力分析 |
| 关键词： | 火灾;CII海洋平台;抗火能力;火灾燃烧 |
| 摘要： | 海洋平台是海洋油气资源开发的基础性设施，是海上生产作业和生活的基地。基于海洋平台整体的抗火研究，能够有效地利用结构构件间的联系，分析平台结构的抗火能力，最终达到节约钢材，节省建设成本的目的。本文以平台结构的抗火性能为研究目标，以CⅡ海洋平台为研究对象，较为系统地对油罐火灾和波浪力联合作用下平台的整体响应过程及响应机理进行了分析和研究。 火灾燃烧研究是结构抗火的前提。本文介绍了火灾燃烧的特性以及海洋平台的火灾特点，分析火灾发生时钢结构海洋平台的温度场和结构响应。根据油罐火灾的燃烧特点，以油品表面热反馈的能量平衡为依据，建立油罐火灾燃烧过程的通用模型，通过迭代方法，计算得到质量燃烧速度。在Mudan模型的基础上，建立着火油罐稳定燃烧时的热辐射模型，基于能量守恒原理，计算油罐周围辐射热流的水平和垂直分布，得到平台结构温度随时间的变化模型，分析得到受火区域构件的温度场。根据CⅡ海洋平台的有限元模型，应用温度升高时钢材的非线性应力一应变关系，通过ANSYS有限元模拟，计算海洋平台结构在温度、波浪力和风荷载作用下的响应。火灾发生时，平台结构构件的温度逐渐升高，由于钢材的弹性模量和屈服强度都急剧下降，使平台结构的承载能力下降。研究表明，对于A桩腿附近着火的CⅡ平台，东北方向波浪力比西南方向波浪力具有更大的破坏作用，考虑方向周期改变的波浪力比恒定的波浪力更有破坏性。本文的研究方法和技术路线对海洋平台结构的抗火研究具有实际参考价值。 |
| 作者： | 李丰亭 |
| 专业： | 工程热物理 |
| 导师： | 陆建辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国海洋大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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