本文關(guān)鍵詞：在役老齡導(dǎo)管架海洋平臺實(shí)時(shí)監(jiān)測及預(yù)警條件研究

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【摘要】：自上世紀(jì)60年代以來,我國已建成和服役上百座鋼制導(dǎo)管架海洋平臺。這些導(dǎo)管架平臺大多數(shù)已經(jīng)達(dá)到或超過了它們的初始設(shè)計(jì)壽命,但為了經(jīng)濟(jì)利益,大部分老齡化導(dǎo)管架海洋平臺經(jīng)過維護(hù)改造還在繼續(xù)堅(jiān)守崗位。由于導(dǎo)管架海洋平臺長期在非常復(fù)雜且極其惡劣的海洋環(huán)境中服役,難免不發(fā)生不同程度損傷,同時(shí)結(jié)構(gòu)也會嚴(yán)重老化,因此老齡化導(dǎo)管架平臺在延壽服役期內(nèi)存在多種安全隱患。為確保導(dǎo)管架海洋平臺作業(yè)安全與人員生命安全,實(shí)施導(dǎo)管架海洋平臺結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測,掌握導(dǎo)管架海洋平臺結(jié)構(gòu)的工作安全狀況,實(shí)現(xiàn)早期預(yù)警具有重要意義。本文根據(jù)老齡導(dǎo)管架平臺結(jié)構(gòu)特點(diǎn),提出了導(dǎo)管架海洋平臺結(jié)構(gòu)整體位移、樁端承載力、傾斜等監(jiān)測基本原理和預(yù)警條件。主要內(nèi)容如下:(1)運(yùn)用SACS軟件建立了導(dǎo)管架海洋平臺結(jié)構(gòu)有限元模型,考慮樁-土相互非線性作用,對導(dǎo)管架平臺并做了在位分析和全過程倒塌分析。根據(jù)倒塌分析結(jié)果將導(dǎo)管架平臺出現(xiàn)的第一根撐桿屈服、第一根鋼樁屈服、第一個(gè)節(jié)點(diǎn)失效等標(biāo)志性破壞形式劃分為低、中、高三級風(fēng)險(xiǎn),以此將其對應(yīng)的位移制定為藍(lán)色(三級警戒)、橙色(二級警戒)、紅色(一級警戒)三級預(yù)警,并繪制成相應(yīng)的位移預(yù)警圖。(2)提出了樁端承載力監(jiān)測的簡易方法,基于導(dǎo)管架海洋平臺載荷傳遞原理,通過監(jiān)測甲板腿柱載荷變化,利用載荷傳遞函數(shù)計(jì)算樁端承載力。重點(diǎn)闡述了載荷傳遞函數(shù)的計(jì)算方法,并給出了本文研究的導(dǎo)管架平臺的載荷傳遞函數(shù)。依據(jù)API(RP 2A-WSD)規(guī)范要求,將樁基極限承載力的一半作為樁端承載力預(yù)警條件。(3)提出了平臺傾斜度的監(jiān)測方法,通過測量甲板橫梁端部應(yīng)變和中部傾角來計(jì)算樁頂高程差,以此求得導(dǎo)管架平臺傾斜度。根據(jù)導(dǎo)管架海洋平臺安裝要求選擇傾斜度不大于0.5%作為傾斜度的預(yù)警條件。該套監(jiān)測方案在南海某導(dǎo)管架海洋平臺得到了應(yīng)用,監(jiān)測結(jié)果顯示該導(dǎo)管架海洋平臺運(yùn)行正常。
【關(guān)鍵詞】：導(dǎo)管架海洋平臺 結(jié)構(gòu)監(jiān)測 預(yù)警條件 倒塌分析 載荷傳遞函數(shù) 導(dǎo)管架傾斜 不均勻沉降
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U674.38
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 本文的主要工作11-13
• 第二章 導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)監(jiān)測理論基礎(chǔ)13-35
• 2.1 位移監(jiān)測預(yù)警條件13-17
• 2.1.1 非線性倒塌分析13-15
• 2.1.2 風(fēng)險(xiǎn)等級15
• 2.1.3 位移預(yù)警條件15-16
• 2.1.4 預(yù)警條件評價(jià)16-17
• 2.2 樁端承載力監(jiān)測及預(yù)警條件17-23
• 2.2.1 樁端承載力監(jiān)測方法17-19
• 2.2.2 載荷傳遞函數(shù)19-20
• 2.2.3 甲板腿柱載荷監(jiān)測20-22
• 2.2.4 樁端承載力預(yù)警條件22-23
• 2.3 傾斜監(jiān)測及預(yù)警條件23-34
• 2.3.1 平臺傾斜原因分析23-25
• 2.3.2 傾斜監(jiān)測原理25-31
• 2.3.3 測量儀器布置31-33
• 2.3.4 傾斜監(jiān)測預(yù)警條件33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第三章 導(dǎo)管架海洋平臺靜力分析35-65
• 3.1 分析軟件36-39
• 3.1.1 SACS有限元軟件簡介36-37
• 3.1.2 COLLAPSE分析模塊37-39
• 3.2 導(dǎo)管架平臺建模39-45
• 3.2.1 結(jié)構(gòu)概要39-40
• 3.2.2 依據(jù)資料40-41
• 3.2.3 結(jié)構(gòu)模型41-43
• 3.2.4 損傷與缺陷43-45
• 3.3 載荷施加45-50
• 3.3.1 固定載荷45
• 3.3.2 活動載荷45
• 3.3.3 環(huán)境載荷45-50
• 3.3.4 施工載荷50
• 3.4 載荷工況50-60
• 3.4.1 環(huán)境參數(shù)51-52
• 3.4.2 基本工況52-55
• 3.4.3 工況組合55-60
• 3.5 土壤特性60-61
• 3.6 靜力分析結(jié)果61-64
• 3.7 本章小結(jié)64-65
• 第四章 導(dǎo)管架海洋平臺位移監(jiān)測65-71
• 4.1 位移監(jiān)測點(diǎn)選取65
• 4.2 導(dǎo)管架海洋平臺倒塌分析65-69
• 4.3 位移監(jiān)測預(yù)警條件69
• 4.4 位移監(jiān)測結(jié)果分析69-70
• 4.5 本章小結(jié)70-71
• 第五章 導(dǎo)管架海洋平臺樁基承載力監(jiān)測71-76
• 5.1 甲板腿柱應(yīng)變監(jiān)測點(diǎn)選取71-72
• 5.2 樁端承載力監(jiān)測72-73
• 5.3 樁端承載力監(jiān)測結(jié)果分析73-75
• 5.4 本章小結(jié)75-76
• 第六章 導(dǎo)管架海洋平臺不均勻沉降監(jiān)測76-82
• 6.1 不均勻沉降監(jiān)測方法76-78
• 6.2 監(jiān)測布點(diǎn)選取方案78-79
• 6.3 不均勻沉降監(jiān)測結(jié)果分析79-81
• 6.4 本章小結(jié)81-82
• 第七章 總結(jié)與展望82-84
• 7.1 總結(jié)82-83
• 7.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)83
• 7.3 展望83-84
• 參考文獻(xiàn)84-87
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明87-88
• 致謝88-89

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1 譚，

本文編號：879513