海底埋设管道多点输入地震响应分析

对海底埋设管道在空间变化地震动作用下的响应进行了分析。首先基于一种谱表示方法,合成了与目标功率谱拟合的非平稳多点地震动时程。其次建立了海底埋设管道三维有限元模型,用以进行了三维多点输入地震时程分析,并进一步分析了地震动空间变化特性,以及场地的自功率谱模型、管道埋深、管径、壁厚和混凝土配重层厚度对管道响应的影响。由数值结果可以看出,考虑地震动的空间变化特性会显著增大管道的响应,管道的几何参数对海底埋设管道的多点输入地震响应产生不同程度的影响。因此,进行合理的管道设计可有效提高管道的抗震能力。     

季节性冻土场地储罐抗震安全性评估

季节性冻土场地的地震动特性研究是工程结构抗震的一个新领域。本文对20000m3、50000m3浮顶罐在冰冻期与非冰冻期两种工况下的地震反应进行了时程分析。通过分析发现,季节性冻土层的存在明显地影响着场地的动力特性,进而影响储罐的抗震安全性。因而建议对于季节性冻土场地上的储罐应该进行非冻结和冻结两种情况下的抗震安全性验算。     

立式浮放储罐地震反应试验研究

对储罐模型进行了地震动台试 验,测试储罐的地震响应。在此基础上运用 大型有限元分析软件ANSYS对储罐模型地 震动响应进行了数值仿真分析。将数值仿真 分析结果与震动台试验结果进行对比,确定 了模型试验与数值仿真试验的关系。     

地震载荷作用下的倒三角桁架三维仿真分析

通过对倒三角型钢管桁架的空间动力有限元分析,对桁架结构本身在地震力作用下的时程反应进行研究,得出以下结论:利用ANSYS有限元分析软件,建立倒三角型桁架数值计算模型时,按BEAM188单元和BEAM44单元模拟桁架的梁和腹杆是比较合理的;通过地震波的输入,对该桁架的地震响应进行分析,得出的桁架下弦杆跨中节点位移的地震动响应满足相应规范要求;误差在允许范围内,利用ANSYS有限元分析方法进行桁架跨越的抗震模拟,简单明确,结果可靠,可供工程实际应用.     

固定式海洋平台地震分析方法对比研究

海洋环境中的固定平台,除承受结构自重及甲板设备重量等静荷载作用外,经常受到诸如风、波浪、海流、地震、船舶撞击等各种环境动力荷载的作用,其中地震是一种较典型的动力荷载。地震分析的方法很多,本文主要对响应谱分析法和时程分析法进行对比,响应谱分析法和时程分析法使用的计算软件和结果判断标准均不同。通过两种方法的计算结果比较得出结论:响应谱分析法计算结果过于保守,会浪费钢材,时程分析法使平台设计更经济节约。     

立式圆筒形储油罐动力特性及地震响应分析

由于储油罐在地震中的破坏会导致严重的直接、间接损失和灾害,因此,有必要对储油罐进行地震响应分析。建立了立式圆筒形储油罐模型,采用ADINA有限元软件对考虑液固耦合效应的储油罐进行动力特性分析,得到了储油罐储液晃动和罐液耦联振动的周期和振型,并与规范法计算得到的周期结果进行对比,两者在数值上接近,验证了有限元模型的正确性和可靠性。输入地震动时程曲线进行储罐地震响应分析,研究了储液晃动波高和液动压力的分布特征,同时分析储油罐在地震作用下的有效应力分布情况。结果表明:液面晃动波高与地震动峰值加速度基本成正比,规范法在计算储油罐液面晃动波高时是保守的;由液体晃动产生的液动压力不可忽视,距罐底1m左右位置处液动压力最大;地震作用下储罐最大有效应力在靠近罐底的下部罐壁处。在储罐抗震设计时,应加强和提高底部罐壁的抗震性能。     

井架结构随机地震反应分析

井架结构在地震作用的反应受多种不确定因素的影响,为了更真实地进行地震作用下的结构安全性评价,在选择适用于井架结构地震反应分析的随机地震动模型及其参数确定方法的基础上,应用结构随机振动理论和有限元分析方法,对JJ315/43-A形井架结构进行随机地震反应分析,以获得结构的响应功率谱和标准差等结果。最后得出结论:(1)井架结构随机地震反应的功率谱密度函数在结构的自振频率处有尖锐峰值,井架结构的随机地震反应是一个窄带过程;(2)井架结构左右方向基频(1.28Hz)对应的输入功率谱值要大于结构前后方向基频(0.8086Hz)对应的功率谱值,由此引起的井架结构在左右方向有较大的主应力反应。     

海底管道及膨胀弯和立管系统在地震危险区的动态非线性时程分析

位于地震危险区的海底管道及立管系统,在地震作用下会受到由于地震波传播引起的海床瞬时震动,也需要承受地震作用下由于海床砂土液化、断层运动以及滑坡等产生的海床永久变位。地震灾害产生的诸多不利因素极有可能引起处于地震危险区的海底管道失稳、局部屈曲,并最终导致管道破裂失效。因此,需要对地震危险区内的海底管道系统进行充分的抗震设计与分析。近平台的海底管道、膨胀弯及立管系统由于安全等级要求更高,需要进行非线性动态时程分析,以确保整个结构系统在超常地震等级下(ALE)不会出现整体失稳或者管道断裂等极端破坏。以某地震危险区域的海底管道项目为例,详细介绍海底管道、膨胀弯及立管系统在地震危险区动态非线性时程分析的流程及规范校核准则等,为类似的工程提供参考。     

1000m^3球罐基础隔震分析

为降低球罐在地震作用下的结构反应,采取在球罐支腿与基础间设置橡胶隔震垫的措施,以降低球罐的地震响应.采用ANSYS建立球罐的有限元模型,进行地震波激励下的时程反应分析,通过数值计算得到了球罐的加速度、位移反应.分析表明:隔震结构具有很好的减震效果,结构相对位移减小了77.2%,加速度减小了41.4%～43.1%.     

油气田中球形储罐地震反应及结构控制

选择不同的地震波作为输入波,进行基础隔震及附加耗能减震装置的球形储罐地震响应时程分析。分析结果表明:基础隔震及附加耗能减震装置均能有效降低结构地震反应,但由于不同地震波的特性不同,其减震效果不同。针对不同场地条件,对球形储罐进行附加耗能减震装置及基础隔震控制下的地震反应分析。分析结果表明:场地不同其减震效果不同,但总体减震效果明显。     

大港滩海地区桶形基础平台地震响应分析

按照平台设计尺寸,建立以平台板、导管架和桶体为一整体的三维有限元计算模型,考虑桶-土-结构相互作用,用弹簧-阻尼体系模拟软基的动力特性。不考虑外力的作用,确定桶形基础平台的自振特性。进而,输入天津波的动加速度时程曲线,对平台板、导管架和桶体的位移时程响应进行分析。结果表明,桶形基础平台中不同构件沿X方向的位移时程响应是不同的,以平台板响应最为明显,平台板角点沿X方向最大位移量为10cm;而平台板、导管架和桶体沿Y方向的位移时程响应很一致,桶形基础平台中不同构件沿Y方向最大位移量均小于1cm。     

海洋平台地震响应分析

在常用的反应谱方法的基础上，对平台的地震响应进行了理论分析，并结合规范要求，推导出结构最大响应据的方向。     

高层建筑悬挂结构空间分析模型及时程分析方法

悬挂结构具有明显的减震效果，在高层，超高层建筑中具有广阔的应用前景。研究了高层建筑悬挂结构的空间动力分析方法，提出了能合理反映空间悬挂楼层平移和旋转的空间计算模型，导出了高层建筑悬挂结构地震作用动力响应控制方程，讨论了相应的动力时程分析方法。计算实例表明，所提出的方法能高效合理地解决实际问题。     

HJ180海洋钻机井架动力特性及地震响应分析

结合HJ180海洋钻机井架的工程设计实例,基于大型海事结构有限元分析程序SACS,对井架实际结构进行简化,建立井架结构的动力学计算模型,采用Guyan缩聚法计算了井架结构动力特性,得到井架结构前10阶模态和振型。在动力特性分析的基础上,选用API RP 2A-WSD地震响应谱从X、Y、Z3个方向对井架结构进行地震响应分析,得到3个方向结构地震响应的最大值。通过计算分析可以得出,井架结构在地震作用下响应值较小,该井架结构满足强度设计要求。     

基于结构非线性的导管架平台地震韧性分析

针对导管架平台抗震分析标准和目前平台抗震设计中存在的问题,提出了一种基于结构非线性的导管架平台地震韧性分析方法。以渤海地区BH平台为例,考虑平台材料非线性,利用p-y方法模拟桩-土之间非线性特性,在韧性水平地震作用下对平台进行动力时程分析,得到了该平台整体位移时程曲线、桩头力时程曲线、地震基底剪力时程曲线等;与常规线性分析方法结果相比,考虑非线性特性进行导管架平台地震韧性分析,该平台整体结构保持完整,满足API规范"不倒塌"的要求,能够明显降低桩基壁厚,对于降低油田开发成本具有重要意义。     

球形水塔结构地震响应分析

水塔结构的地震响应不仅与地震加速度峰值有关,而且与地震的持续时间、场地类别、卓越周期密切相关。选取了Taft波(第二类场地)、El—centro波(第三类场地)、天津宁河波(第四类场地)和人工波(第一类场地)四类场地地震波进行地震动特性对水塔结构地震反应的影响分析。不同地震波作用下,球形结构顶点位移峰值呈现出不同的变化规律,具有较大的随机性,并且位移峰值出现的时间会随着储液量的变化而变化;球形结构顶点加速度峰值都随着储水量的增加而逐渐减小。地震作用下,球形水塔的等效应力峰值随着储液量的增加而增大,支承结构的等效应力峰同样随着储液量的增加而增大,并且大于水箱的等效应力峰值,证明了在地震作用下,上部水箱结构发生破坏的概率比较小,主要是支承结构的破坏。     

基于特定反射系数压制与最大似然属性的断层识别方法

方差、相干等方法在断层识别中的应用已较成熟,但这些方法应用于复杂断裂发育区存在断面表征模糊、平面组合不清晰等缺点.基于相似系数改进的最大似然属性,利用断层倾角和方位角扫描搜索似然属性的最大值进行断层识别,可以更清晰地表征断面和断层组合.在河流相储层广泛发育的复杂断块油田中,河道砂体的地震响应多表现为强振幅反射,砂体边界引起的同相轴尖灭会导致最大似然属性将其错误地识别为断层响应.针对上述问题,文中提出了基于特定反射系数压制与最大似然属性的组合方法进行断层识别:首先分析最大似然属性的基本原理,并发现了该属性在河流相储层干扰下的缺点;随后利用谱反演和层位自动解释的特定反射系数压制方法,压制河道砂体的响应;最后基于压制河道响应后地震数据,利用最大似然属性进行断层识别.模型数据和实际地震资料应用表明,该组合方法具有良好的应用效果.     

M凹陷富油层段地震响应特征分析

岩石孔隙内流体成分的变化是引起地震响应特征变化的-个重要原因。然而在单-层段中由于油和水的弹性参数较为接近,导致油层与水层之间地震响应特征差异较小,难以分辨。本文通过对M凹陷地区的测井和钻井资料分析,发现在砂、泥岩薄互层油藏中"油地比"较高的储层段有较为明显的地震响应异常特征。对不同油地比油藏进行正演模拟分析,证实在正演剖面上确实存在异常的振幅响应。对正演模拟得到的理论数据进行多种叠后属性的提取,进-步量化和落实了不同油地比油藏的地震响应特征。在此基础上,对该凹陷实际地震资料的叠后属性统计分析能够实现对富油层段的识别。     

基于SACS的海洋固定平台地震响应分析

主要针对地震载荷作用下的海洋平台结构动力响应问题进行研究.分析采用海事结构有限元分析程序SACS,建立动力分析有限元模型,使用Guyan缩聚法对平台结构进行动力特性分析,在动力特性分析基础上,选用API RP 2A-WSD地震响应谱从X、Y、Z 3个方向对平台结构进行抗震分析,得到3个方向结构地震响应的最大值,最后对结构强度校核进行校核.结合工程应用,对辽东湾某钢制固定平台进行分析.分析结果表明,该平台在实际工程应用中是安全合理可行的.     

锦州9—3P人工岛场地设计地震反应谱的评定

本文对锦州9—3 P人工岛场地设计地震反应谱进行了预测,主要研究工作由四个环节组成:(1)锦州9—3 P场地的基岩地震动危险性分析;(2)基岩输入地震动加速度时间过程的人工合成;(3)场地覆盖土层非线性地震反应分析;(4)提出场地设计地震反应谱。