【摘要】： 對渤海冰區(qū)多座海洋平臺進行現(xiàn)場監(jiān)測的結(jié)果表明,在冰荷載作用下導(dǎo)管架平臺存在比較劇烈的振動現(xiàn)象,并直接威脅著平臺的安全。本文基于對渤海平臺的現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)以及冰荷載研究的最新成果,對冰區(qū)導(dǎo)管架海洋平臺冰激振動下的疲勞問題進行了詳細分析和總結(jié)。 首先,本文介紹了波浪荷載下海洋平臺疲勞問題的研究進展,以及冰區(qū)環(huán)境條件和冰區(qū)海洋結(jié)構(gòu)物的冰激響應(yīng)研究現(xiàn)狀,并提出了本文的研究內(nèi)容。 其次,本文介紹了疲勞研究的基本概念及其主要特點;介紹了疲勞設(shè)計的主要方法,其理論依據(jù)主要是Miner理論和斷裂力學(xué)理論,總結(jié)了各自特點及其適用范圍;總結(jié)了波浪荷載下海洋平臺疲勞分析的一般性方法,為冰荷載下結(jié)構(gòu)的疲勞分析提供了借鑒。 再次,在對渤�，F(xiàn)場原型試驗和基于現(xiàn)場原型試驗取得的冰荷載研究成果過的基礎(chǔ)上,對渤海兩座典型導(dǎo)管架平臺進行了動力響應(yīng)分析,計算了平臺甲板的振動加速度并通過了實測數(shù)據(jù)的驗證,為進一步的導(dǎo)管架管結(jié)點處的應(yīng)力計算做了必要的技術(shù)準備。 最后,對冰區(qū)導(dǎo)管架平臺的疲勞問題進行了較全面的分析,并對冰振作用下管結(jié)點疲勞壽命的詳細計算方法進行了研究。基于海洋平臺的動力特性,從定性和定量兩個方面說明了冰區(qū)導(dǎo)管架平臺進行詳細疲勞分析的必要性;總結(jié)目前冰區(qū)海洋結(jié)構(gòu)疲勞分析方法的研究進展并指出需改進的方面,并在此基礎(chǔ)上提出基于現(xiàn)場監(jiān)測的疲勞分析方法;介紹了基于現(xiàn)場監(jiān)測的疲勞分析方法的詳細流程;以JZ20-2MSW平臺為實例應(yīng)用基于現(xiàn)場監(jiān)測的疲勞分析方法詳細計算了該平臺管結(jié)點的疲勞壽命。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：P752
【圖文】：

圖1.11969年渤海冰封嚴重期冰情分布圖Fig.1.lDistributionofieebehaviouroftheBohaiSeain19691968/69年冬季渤海初冰日比常年晚20余天。葫蘆島、秦皇島、芷錨灣的初冰為12月12日、13日和16日;大沽錨地和龍口的初冰日分別在1%8年12月3169年1月1日。1969年2月15日一3月巧日為持續(xù)一月之久的盛冰期，終冰日0天，致使渤海冰期長達4個月之久。從2月巧日起，冰外緣線由渤海中部迅速向東擴展，至3月中旬，整個渤海被海冰覆蓋，冰層厚，質(zhì)堅硬，破壞力大，堆積現(xiàn)象嚴重。冰封期間，渤海海冰大致分為四個區(qū)域:厚冰區(qū)、平整厚冰區(qū)、厚冰堆積帶和碎冰區(qū)。厚冰堆積區(qū)位于渤海灣西部近岸海區(qū)，到見高度為1一2米的堆積冰，最大4米左右。這里海冰多由兩層以上單冰疊加而成，厚一般為50一70厘米，最厚達1米以上。受到強勁東北風(fēng)和漲潮的作用，在渤海成嚴重堆積現(xiàn)象。海冰的危害不僅能造成嚴重的經(jīng)濟損失，而且能損毀艦船、石油平臺等，危及的生命安全。1969年冰封期間，天津港務(wù)局回淤研究站設(shè)在橫堤口附近的平臺被侄口，在航道上的燈標全部被夾走，去向不明。2月21日13時，“海二井”生活平

井”平臺南側(cè)卸機具，在流冰作用下失去控制，拖輪無法頂住船體，致使船體向東北方向偏轉(zhuǎn)，舷板與平臺鋼梁相碰，被拉開10厘米長，1厘米寬的口子，導(dǎo)致鋼梁有焊縫開裂，見圖1.2。3月27、28日，冰封解凍期間的流冰將“海一井”平臺支座25毫米直徑的拉筋鋼管全部割斷。1977年，“海四井”的烽火臺被海冰推倒，見圖1.3。在一般冰情年份，局部海區(qū)也會出現(xiàn)嚴重冰情，如1990年1月底，由于連續(xù)三天偏北大風(fēng)，JZZO一2海區(qū)的海冰在強大風(fēng)力的驅(qū)動下快速向南漂移，對正在5236一海區(qū)打井作業(yè)的渤八、渤十兩條鉆井船造成了不同程度損壞。圖1.2平臺撐桿被冰推斷 Fig.1.2FailureofstayedPoleunderieeloadFig圖1CollaPse3烽火臺被冰推倒 ofbeaeontowerunderieeload 1.2海洋平臺疲勞壽命評估研究概況國外海洋石油工程界大約于七十年初開始廣泛重視海洋結(jié)構(gòu)疲勞斷裂及其可靠性評估的研究，經(jīng)過多年的努力，取得了較大的進展〔’司。具體表現(xiàn)在:(1)在海洋平臺構(gòu)件疲勞斷裂實驗研究基礎(chǔ)上

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前6條

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本文編號：2721133