【摘要】：海底管道鋪設(shè)過程中,拖運至預定地點的管道分段要從海底提起進行焊接,然后下放埋設(shè)。管道被提起后一端懸空,中間懸跨段較長,彎曲變形很大,在復雜的環(huán)境載荷及提吊載荷作用下,極易導致管道的破壞。為保證海底管道在提吊過程中的變形控制在彈性變形范圍內(nèi),不發(fā)生屈服現(xiàn)象,需要對提吊方案進行力學分析。 提吊過程管道的懸跨段是一個大撓度變形的幾何非線性問題,由于與海床的接觸點未知,又是一個動邊界問題。本文基于管道的大撓度變形理論,結(jié)合調(diào)研過程中得到的管道提吊施工的具體措施、具體步驟,借助ANSYS的二次開發(fā)功能,運用APDL和UIDL二次開發(fā)語言,編制了具有友好界面的平管提吊專用有限元分析程序。將海床分為剛性地基和彈性地基兩種模型,對管道提吊過程的動邊界問題進行迭代求解,對管道變形及強度進行大位移非線性計算分析。 本程序的主要功能是,通過輸入管道數(shù)據(jù)、環(huán)境載荷、吊點位置及提吊高度,可以自動建立有限元分析模型,進行大位移非線性計算,得到管道在當前提吊方案下變形情況、吊纜軸力、臨界著地點的位置、應力大小及強度校核結(jié)果。結(jié)合實際工程案例,與鋪管專用計算軟件OFFPIPE的計算結(jié)果對比,驗證了本程序的正確性和可靠性。
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：P756.2
【圖文】：

3、壓縮構(gòu)件（受壓構(gòu)件）；4、管型懸鏈構(gòu)件，多數(shù)屬剛性的懸鏈構(gòu)件，因為它除受拉力外，還存在和剪力；5、扭轉(zhuǎn)與彎曲構(gòu)件；6、壓力鋼管；7、外壓作用下的圓管（筒柱殼）等多種構(gòu)件的性狀。海底管道必須同時起到上述各種構(gòu)件的作用。因此，海底管道是一種單一，但同時發(fā)揮多種功能的結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)性能必須同時發(fā)揮作用，才能在結(jié)確保海底管道正常、安全地運轉(zhuǎn)。海底管道按結(jié)構(gòu)分類可分為單層管加配重層結(jié)構(gòu)、雙層保溫管結(jié)構(gòu)、單層管加配重層結(jié)構(gòu)[24]。特殊情況下，還有一種雙層保溫管加配重層結(jié)構(gòu)的管道.1.1 單層管結(jié)構(gòu)單層管道結(jié)構(gòu)示意圖：

3、壓縮構(gòu)件（受壓構(gòu)件）；4、管型懸鏈構(gòu)件，多數(shù)屬剛性的懸鏈構(gòu)件，因為它除受拉力外，還存在和剪力；5、扭轉(zhuǎn)與彎曲構(gòu)件；6、壓力鋼管；7、外壓作用下的圓管（筒柱殼）等多種構(gòu)件的性狀。海底管道必須同時起到上述各種構(gòu)件的作用。因此，海底管道是一種單一，但同時發(fā)揮多種功能的結(jié)構(gòu)。這些結(jié)構(gòu)性能必須同時發(fā)揮作用，才能在結(jié)確保海底管道正常、安全地運轉(zhuǎn)。海底管道按結(jié)構(gòu)分類可分為單層管加配重層結(jié)構(gòu)、雙層保溫管結(jié)構(gòu)、單層管加配重層結(jié)構(gòu)[24]。特殊情況下，還有一種雙層保溫管加配重層結(jié)構(gòu)的管道.1.1 單層管結(jié)構(gòu)單層管道結(jié)構(gòu)示意圖：

第二有很多，其中聚酯泡沫是一種常用的采用雙層保溫管的結(jié)構(gòu)形式，勝利油底裝油管道，用的就是 630 8— 油田設(shè)計的海底管道，也采用了雙層到外依次是輸送管（內(nèi)管）、保溫層層上也可能加配重層，但這種情況很生破裂時，外層管道可防止管道內(nèi)輸24]：

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 曲楊;劉衍聰;伊鵬;倫冠德;;海洋管道多點提吊的有限元分析[J];石油機械;2012年03期

本文編號：2798189