抗冰导管架平台疲劳可靠性优化

疲劳破坏是海洋工程结构的一种主要破坏形式。对于渤海有冰边际油田,需要在满足冰激疲劳要求的同时考虑平台成本。该文建立了抗冰导管架疲劳可靠性优化模型,利用虚拟激励法并结合兼顾整体和局部的混合有限元模型,实现了复杂管节点冰激疲劳的快速高效分析,并利用对数正态格式计算冰激节点疲劳可靠性。渤海JZ20-2NW平台算例分析表明,通过优化设计可以在满足节点疲劳可靠性要求的同时降低结构重量,可以为冰区海洋平台设计提供参考。     

基于现场监测的海洋平台冰振控制效果评价

渤海辽东湾的ＪＺ２０－２ＮＷ 平台采用甲板阻尼隔振技术降低平台的冰激振动问题。根据海洋平台冰激振动的特点,设计现场监测系统,检验阻尼隔振系统的减振效果。对平台隔振的上下两层甲板的加速度和相对位移响应进行监测,并对实测数据进行对比分析。监测结果表明,上层甲板的振动强度相比下层甲板有所减弱,阻尼隔振装置起到控制上层甲板振动的效果。但是上下甲板的振动频率和相位无差别,说明减振装置未产生最理想的减振效果。同时对有无阻尼隔振装置结构的阻尼比进行提取,表明相对位移越大,上下甲板的阻尼比越大。减振后上下甲板的阻尼比都有所增加,结构振动耗能增加。应用实践表明,阻尼隔振技术是一种有效的海洋平台冰激振动减振措施,但仍有许多地方需要完善。     

基于柔度修正的局部刚体化结构动力模型简化方法

提出一种基于柔度修正的局部刚体化结构动力模型简化方法。以复杂工程结构的有限元模型为基础,根据运动同步性假设将结构分成若干同步性区域,对每个区域引入准刚体模态,实现对结构的简化。同时对简化方法进行误差分析,利用柔度修正的思路实现对简化变化矩阵的修正,得到更精确的简化结果。以海洋平台结构作为算例应用该方法,得到了比较满意的简化结果。     

水平动载下粉土地基中桶形基础承载力离心机实验研究

对动载作用下分层土中单桶基础动承载特性、四桶基础动承载特性进行了离心机实验模拟。结果表明,桶顶与粘土面相同时,有上覆粘土层条件下的桶基动力响应较无上覆粘土层条件下的孔压增长小,但沉陷大;桶顶与粘土层下的砂土面相同时比与粘土面相同时的响应大。桶基在动载后的静承载力得到提高。由于液化区的滤波和对动载的衰减作用,发生沉降的范围有限,离桶壁约一倍桶高距离。超孔隙水压从桶基边沿水平向逐渐衰减,从土面开始往下逐渐衰减到零。桶基周围砂土完全液化的厚度随载荷幅值的增加而增加,最大值约为桶高的40%。     

实际波流场中水动力系数的反演

根据实测载荷与波浪相关数据,在频域里利用自谱法对频率取矩的方法计算了西江平台一桩腿测力段的拖曳力系数与惯性力系数,计算结果与前人实验结果所得结论和变化趋势相符。     

动冰力模型试验及发展

随着冰力学的发展 ,静冰力模型试验从试验理论到试验技术及后处理技术都已日趋成熟 ,然而迫切需要掌握的动冰力模型试验还处在初步探索阶段。对国际上已进行的动冰力模型试验进行了介绍和总结 ,为我国动冰力模型试验的开展做了理论和技术准备     

桩基础可靠性分析及其在平台结构系统分析中的作用

桩基础是海洋平台结构中一个很重要的组成部分，但在现有的平台结构系统可靠性分析中往往不考虑它的作用。本文根据海洋平台的工作特点分析了桩基结构本身的可靠性计算，探讨了如何考虑带有桩基结构的海洋平台整体安全评估的问题。通过对桩基结构可靠性分析及例题计算表明，在考虑桩基作用影响时得的平台结构系统可靠性指标值和失效路径都可能有较明显的变化，这在实际工程计算时应给予注意。     

桩基础可靠性分析及其在平台结构系统分析中的作用

桩基础是海洋平台结构中一个很重要的组成部分,但在现有的平台结构系统可靠性分析中往往不考虑它的作用。本文根据海洋平台的工作特点分析了桩基结构本身的可靠性计算,探讨了如何考虑带有桩基结构的海洋平台整体安全评估的问题。通过对桩基结构可靠性分析及例题计算表明,在考虑桩基作用影响时得到的平台结构系统可靠性指标值和失效路径都可能有较明显的变化,这在实际工程计算时应给予注意。     

均匀来流中大长径比深海立管涡激振动特性

提出了一种对大长径比深海立管涡激振动特性进行三维耦合数值模拟的方法。其中,流场采用大涡模拟方法进行三维数值模拟,结构振动采用基于薄壳模型的有限元方法进行数值计算,并采用一种将流场和结构响应数据进行实时传输的新方法,实现了流体与固体之间的三维耦合数值模拟。在雷诺数Re=3400和11000下,对某长径比为1200的深海立管模型在均匀来流中的横向涡激振动特性进行了数值模拟与分析。结果表明,大长径比柔性立管的横向振动响应对其尾涡动力特性会产生显著影响,包括会出现涡泄频率显著增大和多频涡泄等复杂现象。尽管来流是均匀的,但立管的横向振动响应会出现明显的多模态特征,除了包含有与涡泄频率一致的振动响应外,还包含有其它频率成分的振动响应。特别地,还会出现多种高阶模态振动共存的非对称复杂弯曲变形等现象。研究表明,该方法为研究深海立管涡激振动特性及其工程预报的相关问题提供了一种有效的途径。