【摘要】：固定式導(dǎo)管架平臺是最早應(yīng)用于海洋石油工程的海洋平臺，目前仍有大量的導(dǎo)管架平臺服役于各大海域，但這些平臺大部分都到了設(shè)計(jì)服役期的中后期。對于這些平臺，安全問題是我們需要考慮的首要問題，這就需要我們定期對在役的海洋平臺做安全檢測和評估。目前主要的兩種安全評估方法中，環(huán)境荷載作用下結(jié)構(gòu)極限強(qiáng)度的估算是問題的關(guān)鍵。因此，對已建成的服役結(jié)構(gòu)體系的安全評定必須考慮結(jié)構(gòu)抵抗環(huán)境荷載的極限承載力，特別是對受損傷的結(jié)構(gòu)需要做極限承載能力的分析計(jì)算。 極限承載能力分析的理論方法目前已經(jīng)比較成熟，但是在具體的措施方面，針對不同海域，環(huán)境荷載不同，解決問題的方法也是不一樣的。綜合國內(nèi)在平臺極限承載能力方面的研究發(fā)現(xiàn)，研究對象絕大多數(shù)是針對在渤�；驏|海海域服役的平臺，考慮的載荷主要是冰載荷，即冰載荷作用下的極限承載能力。而對于南海海域，波浪載荷為主要載荷，尤其是臺風(fēng)影響時(shí)極端波浪載荷作用下的導(dǎo)管架平臺極限承載能力分析目前還很少開展相關(guān)研究。 本文針對這一問題，提出實(shí)際有效的解決辦法。從安全評估的角度，，首先運(yùn)用ANSYS有限元軟件對處于南海海域的固定式導(dǎo)管架平臺進(jìn)行結(jié)構(gòu)靜力分析、模態(tài)分析和瞬態(tài)動力分析，并在此基礎(chǔ)上提出針對在南海海域荷載條件下的導(dǎo)管架平臺的極限承載力分析方法——基于ANSYS軟件的單元替換法。單元替換法很好的解決了在運(yùn)用ANSYS軟件對南海環(huán)境荷載作用下的導(dǎo)管架進(jìn)行極限承載力分析時(shí)計(jì)算波流耦合力及設(shè)計(jì)荷載的加載問題。運(yùn)用此方法，本文成功分析了處于南海環(huán)境荷載作用下的無初始缺陷的固定式導(dǎo)管架平臺極限承載能力，然后進(jìn)一步考慮平臺在服役過程中受到損傷的情況，對各種損傷情況下的導(dǎo)管架平臺進(jìn)行極限承載力分析。分析結(jié)果表明，有損傷的平臺的極限承載能力相對于完好平臺有比較大的降低，特別是海水腐蝕對平臺的極限承載能力影響相對于海生物附著和構(gòu)件斷裂缺失影響更大。最后根據(jù)海洋平臺安全性評價(jià)體系，計(jì)算出基于極限承載力的各項(xiàng)強(qiáng)度系數(shù)，為工程實(shí)際中處理這一類問題提供參考。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：P75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2613055