正压冲固海洋平台的地震分析

对正压冲固平台这一新型的浅海海洋平台进行地震计算。将正压冲固基础简化为动刚度一阻尼系统,采用振型叠加和响应谱分析法,并根据《海上固定平台入级与建造规范(1992)》,计算了结构的最大可能位移响应;同时计算了延长六倍桩径后底端固支的模型。计算结果表明,后者由于没有考虑基础的刚度和阻尼特性,偏于保守。     

导管架平台结构分析中基础边界条件的影响

提出正压冲固平台有限元计算模型中基础边界条件的一种简化方法 ,即将 2个水平方向的扭转自由度简化为扭转弹簧边界元 ,将其余自由度简化为固定约束 ,通过计算、分析得到不同边界约束刚度系数的取值对平台总体位移和强度校核应力的影响及变化趋势 ,为进一步研究分析正压冲固平台结构提供支持     

导管架平台结构分析中基础边界条件的影响

提出正压冲固平台有限元计算模型中基础边界条件的一种简化方法,即将2个水平方向的扭转自由度简化为扭转弹簧边界元,将其余自由度简化为固定约束,通过计算、分析得到不同边界约束刚度系数的取值对平台总体位移和强度校核应力的影响及变化趋势,为进一步研究分析正压冲固平台结构提供支持.     

桁架桩腿自升式平台动力响应

基于ANSYS软件,建立桁架桩腿自升式平台的三维有限元模型。在风暴自存工况下,通过静力分析得到平台的最大应力和位移;通过模态分析,得到结构的前六阶频率和振型;在模态分析基础上对平台进行瞬态动力响应分析,得到平台的动力响应。结果表明:平台在风暴自存工况下能够保证安全,此外动载荷对平台的影响较显著,对平台进行分析时须考虑动载荷对结构的影响。研究结果对桁架桩腿自升式平台的结构分析与安全校核具有一定的指导意义。     

正压冲固平台单桩竖向动力阻抗的计算

对正压冲固海洋平台的单桩竖向动力阻抗的计算进行了研究，基于动力Winkler动力地基理论提出简化计算方法，把正压冲固后的软土地基及桩基分别作为复合地基和复合桩基础进行等效，给出等效简化计算方法，并最终计算出层状复合地基上平台的单桩竖(轴)向阻抗．实际算例表明该方法可靠。     

基于谱分析法的深水导管架平台疲劳寿命可靠性分析

以200m水深导管架平台为研究对象,采用有限元方法对各疲劳子工况下平台的动力响应进行分析,确定了计算点处的传递函数,并计算出相应的应力谱;根据Miner线性疲劳累积损伤理论及结构可靠性理论对平台的疲劳寿命可靠性进行了分析;对泥面以下6倍桩径处固定的等效桩做法在深水导管架平台动力分析中的适用性进行了分析。对于深水导管架平台,采用泥面以下6倍桩径处固定的等效桩做法存在较大误差,进行动力分析时须采用桩-土耦合模型;波高较小海况下,平台结构应力谱对应于波浪主频率的峰值较小、对应于平台前两阶固有频率的峰值较大,后者是导致平台疲劳破坏的主要原因;导管架过渡段到第三水平层之间节点及泥面处节点的可靠性指标相对较小。     

埕岛油田服役中后期海洋平台冰激振动疲劳分析

对埕岛油田服役中后期的海洋平台在动冰力作用下的疲劳强度进行了计算分析,以保证海洋平台在服役期间的结构安全.依据Maattanen自激振动冰力模型,分析了平台结构产生冰激自激振动的条件;基于SACS程序建立了现役在位平台有限元计算模型,进行了平台的冰激振动疲劳分析;探讨了海冰自激冰力和结构振动的响应特性,并比较了平台在不同冰况下的动力响应.结果表明,当海冰引起自激振动时平台结构响应显著增大.最后通过疲劳分析得出平台在服役中后期冰激动载荷下强度满足要求.     

导管架平台冰激振动响应分析

根据导管架平台的结构特点，建立了导管架平台有限元模型。对其进行模态分析，获得前3阶固有频率和模态振型，计算结果与实测结果相符合，表明导管架平台的有限元模型是准确的。在此基础上，对导管架平台施加风、海流静载荷及动冰载荷，进行导管架平台的动力响应分析，获得了导管架平台各个关键点的位移和加速度响应曲线。     

水平载荷下群桩效应对导管架平台结构计算的影响

考虑群桩效应,分析了导管架平台在水平载荷作用下桩土间相互作用的计算原理。在AN-SYS软件中结合p-y曲线法,对某导管架平台分别建立了考虑和不考虑群桩效应的非线性有限元模型,以及泥面下6倍桩径处加固支的简化模型。通过对比3者的计算结果,得出群桩效应影响导管架平台结构计算的有关结论。     

饱和粘土中导管架平台单桩水平承载力分析

运用ABAQUS有限元分析软件,建立饱和粘土中单桩的桩土耦合模型,对现役导管架平台桩基在水平载荷下的承载问题进行了数值分析。分析结果表明,6倍桩径以上为桩的关键受力部位,平台设计时桩从泥面往下6倍桩径处必须加厚处理,保守设计为12倍桩径;最大土抗力出现在2.5倍桩径处,最大位移为土表面;水平载荷下桩土的承载部位主要集中在上部,土抗力出现最大值的位置比桩出现最大弯矩的位置要往上,并且土抗力不会随着深度的增加而无限增大。该项研究结果对平台的设计及现役导管架平台的评估有一定参考价值和指导作用。     

基于ANSYS软件实现平台结构的冰激振动分析

通过考虑冰抗压强度与应力速率的函数关系,对Matlock模型作了适当修改,使之能够较全面地反映平台结构的冰激振动特性,同时适用于刚性结构和柔性结构动力分析。利用ANSYS软件建立了平台结构的有限元模型,并选用不同的海冰参数对渤海某导管架平台结构的动力响应和冰力进行了计算与分析,计算过程充分体现了冰与结构物相互作用的耦合,计算结果符合该平台实际冰激振动情况。     

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。     

冰载荷作用下半潜式平台动力定位能力分析

为分析半潜式平台在冰和风浪流共同作用下的动力定位能力,使用有限元软件LS-DYNA建立冰载荷数值模型,以半潜式平台为对象,得到不同迎冰角下的冰力时程曲线。基于自主开发的动力定位能力分析程序,将冰载荷纳入环境载荷进行计算并绘制平台在碎冰区的动力定位能力曲线。观察平台在工作海况下的作业窗口,发现碎冰场的冰载荷对平台的动力定位能力有较大影响,尤其当艏向在[30°,60°]时影响最明显。结合推进器失效工况对平台动力定位能力进行评估,提出平台遭遇碎冰场时的动力定位方案和对推进系统设计的建议。     

利用有限元法模拟较大桩靴拔出对筒型基础平台地基的影响

自升式钻井船和筒型基础平台都属于浅基础结构物。在完成钻井作业后 ,桩靴较大的自升式钻井船在拔桩中会对筒型基础平台的地基产生一定的影响。利用通用的有限元程序ANSYS软件 ,以渤海 8号自升式钻井船和歧口 17 2筒型基础平台为对象 ,在相同荷载和约束下分 3步模拟了自升式钻井船桩靴的拔出过程 ,就桩靴在拔出过程中对筒型基础平台地基强度的影响进行了三维有限元分析。分析结果表明 ,在设计中将地基承载力提高 10 % ,自升式钻井船就可以在桩靴距筒型基础筒体 12 5m以外作业     

桶形基础采油平台循环稳定性三维有限元数值模拟

对大港油田桶形基础采油平台稳定性进行研究.通过三维有限元数值模拟,计算平台基础的静承载力,并将循环荷载作用效果等效为一种与地基土初始静应力有关的地基土强度的变化,计算平台基础的循环承载力.进而,对平台基础在自身工作荷载以及工作荷载和环境荷载共同作用下的稳定性进行评价.结果显示,该平台基础上的工作荷载仅为竖向静承载力的14%,按照平台基础所处的海洋环境,当不考虑海洋环境荷载的动力特性时,水平静承载力安全系数3.75;当考虑频率为0.1Hz规则的波浪荷载连续作用在平台基础上3个小时,水平循环承载力安全系数3.42.该平台基础偏于安全.     

极端冰载荷作用下自复位导管架式海洋平台有限元分析

以渤海辽东湾JZ20-2导管架式海洋平台为模型,提出海洋平台体外加设预应力拉索的减振措施。利用有限元软件Abaqus对海洋平台进行极端冰激载荷下的动力时程分析,对比分析海洋平台在不同冰载荷和预应力下的位移与加速度响应。数据分析表明,预应力的大小是影响海洋平台抗振性能的最主要因素,预应力拉索可较好地控制不同工况下海洋平台的动力响应,具有良好的减振效果与自复位性能。