隨著海洋油氣開發(fā)工作越來越深入,海洋平臺的綜合性不斷提升,平臺的建造成本和施工難度也越來越高。在國際油價處于低位的背景下,如何提高平臺建造的效率,減輕上部組塊重量,實現(xiàn)降本增效,成為了海洋石油科研工作者的工作重點。海洋平臺生活樓的隔板和圍壁中會使用到梯形截面的波紋板,為了優(yōu)化海洋平臺上部組塊的結(jié)構(gòu),應在平臺設(shè)計和校核時考慮波紋板的強度貢獻,充分發(fā)揮波紋板重量輕、不易屈曲等優(yōu)良性能。因此有必要對波紋板的力學性能和承載能力進行進一步的研究。本文針對海洋平臺生活樓波紋板在受剪和受壓時的極限承載力,分別進行了結(jié)構(gòu)非線性有限元分析。首先,設(shè)計并進行了波紋板受剪的模型試驗,在ANSYS中建立和模型試驗相同的數(shù)值模型,對比分析了試驗模型和數(shù)值模型的極限承載力和失效模式。波紋板受壓則借鑒了公開發(fā)表的文獻中的試驗數(shù)據(jù),同樣進行了對比。通過模型試驗驗證了非線性數(shù)值模擬方法的有效性。然后,建立波紋板受剪時的彈性屈曲數(shù)值計算模型。通過屈曲模態(tài)分析和曲線擬合的方法,得到了波紋板在剪力作用下彈性臨界載荷的實用計算公式。在計算模型中引入材料非線性和幾何非線性,使用弧長法進行非線性計算。引入相對寬厚比的概念,通過曲線...

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1波紋板三種常見截面形式

（a）正弦波形（b）梯形（c）三角形圖1-1波紋板三種常見截面形式在船舶與海洋工程領(lǐng)域，海洋平臺與船舶的隔板、圍壁、艙壁和殼體中會使用到波紋板，而且通常為梯形截面，一般采用2~5mm的板材，重載荷隔板用6~8mm的波紋板。圖1-2為東海某導管架平臺生活樓外墻的波紋....

圖1-2東海某平臺生活樓外墻

6~8mm的波紋板。圖1-2為東海某導管架平臺生活樓外墻的波紋板，波紋板作為生活樓的圍壁和隔板時，截面形式通常為梯形。圖1-2東海某平臺生活樓外墻設(shè)計導管架平臺生活樓結(jié)構(gòu)時，采用梯形截面波紋板作為圍壁，并考慮波紋板的強度貢獻，有如下優(yōu)點：（1）可以降低上部組塊的總用鋼量，....

圖1-3截面為梯形波的紋板幾何尺寸示意圖

（a）xy平面（b）xz平面圖1-3截面為梯形波的紋板幾何尺寸示意圖

圖1-4EmamiF等試驗之前的模型

c)平板模型圖1-4EmamiF等試驗之前的模型)試驗完成后的豎向模型b)試驗完成后的橫向模型

本文編號：3981094