21世紀是人類走向海洋的世紀,海洋經(jīng)濟已經(jīng)成為世界經(jīng)濟發(fā)展的新增長點。在全球能源緊缺的大環(huán)境下,我國綜合國力和經(jīng)濟水平不斷提升的同時,帶來的是對油氣能源的極大需求。海洋平臺作為海上油氣勘探開采和海洋科學研究的重要基礎(chǔ)設(shè)施,在我國藍色海洋戰(zhàn)略計劃中承擔著重要的角色。不銹鋼管中管鋼管混凝土組合海洋平臺是一種新型海洋平臺結(jié)構(gòu)形式,平臺上、下組塊的連接節(jié)點既是結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點也是施工組裝的關(guān)鍵。為保證新型平臺上、下組塊連接節(jié)點的承載能力和可靠性,本文提出了3種新型節(jié)點連接形式并著重探討了其在軸壓條件下的受力機理和工作性能。主要研究工作如下:1.為解決新型海洋平臺樁腿截面形式改變后,下部組合結(jié)構(gòu)樁腿與上部鋼管之間非等徑異截面的連接問題,在JZ20-2海洋平臺的基礎(chǔ)上,設(shè)計了過渡件節(jié)點、隔板加勁肋節(jié)點和法蘭節(jié)點三種新型節(jié)點型式。2.設(shè)計制作了縮尺比例為1:4的節(jié)點縮尺模型,通過材性試驗和節(jié)點軸壓試驗,詳細分析各個節(jié)點的塑性發(fā)展、破壞模式、承載能力、軸壓剛度和荷載-應變曲線。為新型節(jié)點連接的可靠性提供了參考。3.利用有限元軟件ABAQUS對節(jié)點的試驗模型進行了數(shù)值模擬,細致分析了節(jié)點的屈服順序和變形原... 

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 導管架海洋平臺
        1.2.2 新型不銹鋼管中管鋼管混凝土海洋平臺組合結(jié)構(gòu)體系
        1.2.3 海洋平臺節(jié)點的安裝
    1.3 本文選題意義及課題來源
        1.3.1 本文選題意義
        1.3.2 本文課題來源
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 新型海洋平臺組合結(jié)構(gòu)連接節(jié)點研究與設(shè)計
    2.1 引言
    2.2 不銹鋼管中管鋼管混凝土的研究
    2.3 鋼管混凝土節(jié)點的研究
        2.3.1 鋼管相貫節(jié)點的研究
        2.3.2 鋼管混凝土相貫節(jié)點的研究
        2.3.3 鋼管混凝土法蘭節(jié)點的研究
    2.4 國內(nèi)相關(guān)規(guī)范研究
    2.5 新型組合海洋平臺節(jié)點設(shè)計
    2.6 本章小結(jié)
第3章 新型不銹鋼管中管鋼管混凝土-鋼管連接節(jié)點軸壓性能試驗
    3.1 引言
    3.2 試驗概況
        3.2.1 試驗目的及測試內(nèi)容
        3.2.2 材性試驗
        3.2.3 材料焊接性能試驗
        3.2.4 節(jié)點試件制作
        3.2.5 節(jié)點測點布置
        3.2.6 試驗裝置及加載方案
    3.3 試驗過程及現(xiàn)象
        3.3.1 過渡件節(jié)點
        3.3.2 隔板加勁肋節(jié)點
        3.3.3 法蘭節(jié)點
    3.4 試驗結(jié)果分析
        3.4.1 屈服準則
        3.4.2 等效應變
        3.4.3 荷載-應變分析
        3.4.4 節(jié)點軸壓剛度分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 新型不銹鋼管中管鋼管混凝土-鋼管連接節(jié)點有限元分析
    4.1 引言
    4.2 ABAQUS概述
    4.3 節(jié)點有限元建模
        4.3.1 材料本構(gòu)模型
        4.3.2 單元選取和網(wǎng)格劃分
        4.3.3 定義相互作用
        4.3.4 邊界條件和加載方式
        4.3.5 求解方式
    4.4 有限元與試驗結(jié)果對比分析
        4.4.1 破壞模式分析
        4.4.2 應力分析
        4.4.3 承載力對比分析
        4.4.4 撓度分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 新型不銹鋼管中管鋼管混凝土-鋼管連接節(jié)點參數(shù)分析及優(yōu)化
    5.1 引言
    5.2 足尺節(jié)點有限元建模方法
    5.3 過渡件節(jié)點參數(shù)分析及優(yōu)化設(shè)計
        5.3.1 錐形過渡件斜率的影響
        5.3.2 過渡件優(yōu)化節(jié)點
    5.4 隔板加勁肋節(jié)點參數(shù)分析及優(yōu)化設(shè)計
        5.4.1 隔板厚度的影響
        5.4.2 加勁肋個數(shù)的影響
        5.4.3 加勁肋厚度的影響
        5.4.4 加勁肋高度的影響
        5.4.5 混凝土強度的影響
        5.4.6 隔板加勁肋優(yōu)化節(jié)點
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間論文發(fā)表及科研情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]抗冰平臺結(jié)構(gòu)的性能設(shè)計分析與驗證研究[D]. 王勝永.大連理工大學 2013
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碩士論文
[1]海洋平臺—搖擺柱結(jié)構(gòu)體系抗冰設(shè)計方法研究[D]. 陶雪.青島理工大學 2018
[2]不銹鋼—混凝土—鋼管組合柱力學性能的試驗研究與理論分析[D]. 溫曉飛.太原理工大學 2017
[3]碳鋼與不銹鋼在海洋環(huán)境中的電偶腐蝕問題研究[D]. 楊飛.大連理工大學 2017
[4]海洋平臺搖擺柱結(jié)構(gòu)施加扇形鉛粘彈性阻尼器的減振性能試驗研究[D]. 韓永力.青島理工大學 2016
[5]基于海洋平臺—雙搖擺柱結(jié)構(gòu)體系的抗冰抗震彈塑性分析[D]. 魏震.青島理工大學 2016
[6]新型海洋平臺抗振構(gòu)造措施及抗振抗倒塌分析研究[D]. 孫海超.青島理工大學 2016
[7]鋼管混凝土Y型斜柱轉(zhuǎn)換節(jié)點設(shè)計研究[D]. 海嘯.華南理工大學 2016
[8]基于搖擺柱的海洋平臺結(jié)構(gòu)體系振動控制理論與試驗研究[D]. 蘇銳.青島理工大學 2015
[9]海洋平臺原型監(jiān)測與系泊結(jié)構(gòu)模態(tài)分析[D]. 王志豪.大連理工大學 2015
[10]不銹鋼管—混凝土—鋼管中空夾層組合結(jié)構(gòu)抗彎力學性能研究[D]. 曹明.太原理工大學 2015



本文編號：3649114