【摘要】：保持足夠的甲板氣隙高度以減少甲板上浪的概率是確保半潛式鉆井平臺結構安全和正常作業(yè)的必要條件，需要在平臺設計和基于作業(yè)地點的評估過程中進行分析計算。半潛式平臺是浮式海洋結構物，根據(jù)波浪勢流理論，平臺受到的波浪力可分解為輻射和繞射兩種作用力，平臺在這些力的作用下會發(fā)生運動，此外隨著波浪的運動波浪表面高度也在不斷變化，為避免甲板遭受波浪抨擊，應保證平臺甲板始終高于波平面。所謂氣隙就是平臺甲板底部與波浪表面之間的垂向距離，本文針對波浪對平臺運動及氣隙的影響進行了較為深入的研究。 在論文的開始部分，對波浪理論進行簡單的回顧和介紹；在論文的第二部分，結合一座半潛式平臺的算例，對隨機波浪下的結構運動和氣隙響應進行了分析和研究。本文的主要研究方法為采用邊界元數(shù)值法計算出算例平臺的運動響應函數(shù)和設定計算位置點的波面升高響應函數(shù)，將二者疊加求得給定點的相對波面升高響應函數(shù)，結合波浪譜并根據(jù)線性變換原理計算得到給定海況下的譜函數(shù)，以3小時為統(tǒng)計時長，對平臺的氣隙響應進行了統(tǒng)計預報。文章還對工作水深、平臺吃水、波浪周期和浪向等可能影響氣隙的參數(shù)進行了深入的研究，，給出了平臺設計時需要重點關注的氣隙探測點。 本文在波浪模型和平臺運動模型上僅考慮一階繞射，不考慮二階及更高階繞射，并且用不對稱擴大因子對所計算的波面升高進行修正，相對于二階及高階計算，簡化了計算并基本符合工程應用需要。
[Abstract]:The probability of maintaining sufficient deck air gap height to reduce the wave on the deck is the necessary condition for ensuring the safety and normal operation of the semi-submersible drilling platform, and it is necessary to carry out the analysis and calculation in the platform design and the evaluation process based on the operation site. The semi-submersible platform is a floating marine structure. According to the wave potential flow theory, the wave force of the platform can be decomposed into two kinds of forces of radiation and diffraction, and the platform can move under the action of these forces, In order to avoid wave attack on the deck, it is to be ensured that the platform deck is always higher than the wave plane. The air gap is the vertical distance between the bottom of the deck and the surface of the wave. In the beginning of the paper, a brief review and introduction of the wave theory is made. In the second part of the paper, the structural motion and the air gap response under the random wave are analyzed and studied in a case of a semi-submersible platform. The main research methods of this paper are to use the boundary element method to calculate the motion response function of an example platform and to set the wave surface elevation response function of the calculated position point, and the relative wave surface elevation response function of the given fixed point is obtained by the superposition of the two. The spectrum function of a given sea condition is calculated according to the wave spectrum and calculated according to the linear transformation principle, and the air gap response of the platform is counted according to the statistical time period of 3 hours. The paper also studies the parameters of the air gap, such as water depth, platform draft, wave period and wave direction, and gives the air gap detection which needs to be focused on the design of the platform. In this paper, only the first order diffraction is considered in the wave model and the platform motion model, and the second order and higher order diffraction are not considered, and the calculated wavefront elevation is corrected by the asymmetric expansion factor, and the calculation is simplified and the basic conformity with the project shall be simplified with respect to the second order and higher order calculation.
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：U674.381

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本文編號：2445504