隨著海洋石油大開發(fā)時代的來臨,越來越多的海域出現(xiàn)了海洋平臺。在寒冷海域,冬季海冰對平臺結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞是不可忽略的,尤其是海冰引起的結(jié)構(gòu)振動,嚴(yán)重影響著海洋平臺冬季的生產(chǎn)作業(yè)和工作人員的安全舒適感。而現(xiàn)有的規(guī)范中,對于冰力引起的結(jié)構(gòu)振動問題仍沒有相對完整的規(guī)定。在學(xué)界,也沒有一個適于實(shí)際工程需要、易于進(jìn)行分析計(jì)算的理論模型。因而增加了評估平臺安全性的難度。 本文從多樁腿所受冰力的效應(yīng)、冰載荷本身以及導(dǎo)管架平臺的結(jié)構(gòu)響應(yīng)三個方面著手,聯(lián)系我校冰工程實(shí)驗(yàn)室提出的冰力計(jì)算模型,在適于工程使用的基礎(chǔ)上,提出一套相對完整的用于計(jì)算多樁腿導(dǎo)管架平臺冰載下動力響應(yīng)的力學(xué)計(jì)算模型。并結(jié)合實(shí)際的導(dǎo)管架平臺,運(yùn)用ANSYS有限元軟件對該計(jì)算模型合理性進(jìn)行實(shí)例計(jì)算研究。 為了更便于直接對平臺的動力響應(yīng)做出評估,本文對影響結(jié)構(gòu)響應(yīng)效果的各因素進(jìn)行敏度分析,其中包括冰厚、冰速、冰的作用周期、不同樁腿上冰力的非同時性等。通過大量計(jì)算分析,指出在冰擠壓破壞情況下,冰的作用周期、冰的非同時破壞性對整體結(jié)構(gòu)的影響比較大。冰速、冰厚等的影響則相對較小。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：P752
【部分圖文】：

時破壞現(xiàn)象；另一方面，冰蓋受迎冰面樁腿破壞后，由于其側(cè)面約束的降低和先期損傷而導(dǎo)致海冰強(qiáng)度的減弱，進(jìn)而減小對后面樁腿的作用力，即冰的遮蔽效應(yīng)。圖2-1 冰與樁腿作用示意圖國外的許多學(xué)者都曾用不同方法針對多腿結(jié)構(gòu)所受冰力進(jìn)行過研究，其中H.Seaki，K.Kato等人著文較全面地介紹過多腿冰力的估算方法。對于如圖2-1所示的任何兩腿以上的結(jié)構(gòu)的總冰力，K.Kato等人給出了以下估算方法：7

(C)(A)：type A (B)：type B (C)：type C圖2-2 三種子相互作用類型子相互作用是冰對多腿結(jié)構(gòu)作用的最基本形式。K.Kato等人把如圖2-1所示的冰對多腿結(jié)構(gòu)作用的最一般情況概化為圖2-2所示的三種子相互作用類型：Type A是雙樁并列迎冰，是兩樁連線與冰向垂直、或與垂線偏斜角在15°以內(nèi)的情況；當(dāng)冰向與垂線偏斜角大于15°時為Type B，是一樁柱在另一樁柱已劃開的水溝邊界旁迎冰，即雙樁斜向迎冰；Type C是一樁柱在左右兩樁柱己劃開的冰邊界之間迎冰，實(shí)際上是三腿以上結(jié)構(gòu)斜向迎冰。根據(jù)冰力模型試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，Kato和Sodhi給出了子相互作用Type A的子放大系數(shù) 為：af 1(5)0.125(1)0.5(15)111fLDfLDLDaa(2-9)式中，D，樁柱直徑；

構(gòu)相互作用理論振動問題得到越來越多的關(guān)注和研究，人們發(fā)現(xiàn)，有越來用強(qiáng)迫振動理論來解釋的。例如，許多現(xiàn)場測試表明結(jié)構(gòu)低冰速下的，而此時所謂的特征破碎頻率是不具備太多實(shí)生的多為延性變形或屈曲破壞；同時，對于冰力周期特征有在許多實(shí)際問題的分析中得到很好的體現(xiàn)，仍有許多學(xué)陸續(xù)出現(xiàn)了一些脫離強(qiáng)迫振動理論的理論分析模型，這些，就是將結(jié)構(gòu)的反饋?zhàn)饔米鳛榉治鲋行枰紤]的一個重要面做分別的介紹。ck模型atlock以庫克灣現(xiàn)場觀測為背景，提出了一種由冰排引起型。它從冰排和結(jié)構(gòu)的位移和彈性變形的條件出發(fā)，考慮。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2829134