【摘要】： 對(duì)渤海冰區(qū)多座海洋平臺(tái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的結(jié)果表明,在冰荷載作用下導(dǎo)管架平臺(tái)存在比較劇烈的振動(dòng)現(xiàn)象,并直接威脅著平臺(tái)的安全。本文基于對(duì)渤海平臺(tái)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以及冰荷載研究的最新成果,對(duì)冰區(qū)導(dǎo)管架海洋平臺(tái)冰激振動(dòng)下的疲勞問題進(jìn)行了詳細(xì)分析和總結(jié)。 首先,本文介紹了波浪荷載下海洋平臺(tái)疲勞問題的研究進(jìn)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?jī)?nèi)容。 其次,本文介紹了疲勞研究的基本概念及其主要特點(diǎn);介紹了疲勞設(shè)計(jì)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(diǎn)及其適用范圍;總結(jié)了波浪荷載下海洋平臺(tái)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(duì)渤�，F(xiàn)場(chǎng)原型試驗(yàn)和基于現(xiàn)場(chǎng)原型試驗(yàn)取得的冰荷載研究成果過的基礎(chǔ)上,對(duì)渤海兩座典型導(dǎo)管架平臺(tái)進(jìn)行了動(dòng)力響應(yīng)分析,計(jì)算了平臺(tái)甲板的振動(dòng)加速度并通過了實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證,為進(jìn)一步的導(dǎo)管架管結(jié)點(diǎn)處的應(yīng)力計(jì)算做了必要的技術(shù)準(zhǔn)備。 最后,對(duì)冰區(qū)導(dǎo)管架平臺(tái)的疲勞問題進(jìn)行了較全面的分析,并對(duì)冰振作用下管結(jié)點(diǎn)疲勞壽命的詳細(xì)計(jì)算方法進(jìn)行了研究�；诤Ｑ笃脚_(tái)的動(dòng)力特性,從定性和定量?jī)蓚�(gè)方面說明了冰區(qū)導(dǎo)管架平臺(tái)進(jìn)行詳細(xì)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(jìn)展并指出需改進(jìn)的方面,并在此基礎(chǔ)上提出基于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的疲勞分析方法;介紹了基于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的疲勞分析方法的詳細(xì)流程;以JZ20-2MSW平臺(tái)為實(shí)例應(yīng)用基于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的疲勞分析方法詳細(xì)計(jì)算了該平臺(tái)管結(jié)點(diǎn)的疲勞壽命。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：P752
【圖文】：

圖1.11969年渤海冰封嚴(yán)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(zhǎng)達(dá)4個(gè)月之久。從2月巧日起，冰外緣線由渤海中部迅速向東擴(kuò)展，至3月中旬，整個(gè)渤海被海冰覆蓋，冰層厚，質(zhì)堅(jiān)硬，破壞力大，堆積現(xiàn)象嚴(yán)重。冰封期間，渤海海冰大致分為四個(gè)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(dá)1米以上。受到強(qiáng)勁東北風(fēng)和漲潮的作用，在渤海成嚴(yán)重堆積現(xiàn)象。海冰的危害不僅能造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，而且能損毀艦船、石油平臺(tái)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(tái)被侄口，在航道上的燈標(biāo)全部被夾走，去向不明。2月21日13時(shí)，“海二井”生活平

井”平臺(tái)南側(cè)卸機(jī)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(tái)鋼梁相碰，被拉開10厘米長(zhǎng)，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(tái)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(tái)被海冰推倒，見圖1.3。在一般冰情年份，局部海區(qū)也會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)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(qiáng)大風(fēng)力的驅(qū)動(dòng)下快速向南漂移，對(duì)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(tái)撐桿被冰推斷 Fig.1.2FailureofstayedPoleunderieeloadFig圖1CollaPse3烽火臺(tái)被冰推倒 ofbeaeontowerunderieeload 1.2海洋平臺(tái)疲勞壽命評(píng)估研究概況國(guó)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(píng)估的研究，經(jīng)過多年的努力，取得了較大的進(jìn)展〔’司。具體表現(xiàn)在:(1)在海洋平臺(tái)構(gòu)件疲勞斷裂實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)上

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前6條

1 屈衍,岳前進(jìn),Casey Brister;冰與錐體作用破碎周期及破碎長(zhǎng)度分析[J];冰川凍土;2003年S2期

2 張耀光;渤海海洋油氣資源開發(fā)利用與前景展望[J];海洋開發(fā)與管理;2003年06期

3 岳前進(jìn),杜小振,畢祥軍,張希;冰與柔性結(jié)構(gòu)作用擠壓破壞形成的動(dòng)荷載[J];工程力學(xué);2004年01期

4 陸建輝,彭臨慧,李華軍;海洋石油平臺(tái)TMD振動(dòng)控制及參數(shù)優(yōu)化[J];青島海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1999年04期

5 岳前進(jìn),畢祥軍,于曉,時(shí)忠民;錐體結(jié)構(gòu)的冰激振動(dòng)與冰力函數(shù)[J];土木工程學(xué)報(bào);2003年02期

6 陳惠民;加快技術(shù)創(chuàng)新 促進(jìn)我國(guó)海洋工程開發(fā)[J];中國(guó)海洋平臺(tái);1999年03期

本文編號(hào)：2721133