自升式海洋平臺結(jié)構(gòu)動力響應分析
發(fā)布時間:2023-03-20 02:51
本文以某自升式打樁平臺為研究對象,借用有限元軟件ANSYS對其在極端海洋環(huán)境下進行靜強度分析及非線性動力響應分析。此外,還采用了動力Winkler地基梁模型研究了樁—土的動力相互作用以及插樁式平臺插樁深度的問題。最后,還研究了兩種樁靴形式對該自升式平臺的影響,以及在波浪沖刷作用下的安全性問題。在此基礎上對自升式海洋平臺這種海洋結(jié)構(gòu)物的靜力及動力特性進行了深入的探討。并得出一些具有一定適用價值賀工程指導意義的結(jié)論。本文的主要工作及研究成果是: 一、建立自升式海洋平臺的三維有限元模型,并對其在極端波浪條件下進行了靜力分析及動力響應分析。對自升式海洋平臺這種結(jié)構(gòu)形式的動力特性進行了深入探討。 從模態(tài)及動力響應分析的結(jié)果來看,自升式平臺這種結(jié)構(gòu)形式的柔度較大,在受到動載荷作用下其動力響應結(jié)果較靜力結(jié)果明顯偏大。由此得出結(jié)論,在波浪、流等這些動載荷的作用下僅僅對其進行靜強度分析是不夠的,有必要進行更深入的動力響應分析。 二、采用Winkler地基梁模型模擬樁—土動力相互作用,土按Winkler地基來處理,樁為埋置于土中的長梁。結(jié)合平臺所在的工作海域的海洋地質(zhì)資料(P—y、...
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
第1章 緒論
1.1 立題背景及研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 波浪動力響應分析
1.2.2 結(jié)構(gòu)—樁—土相互作用
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 波浪載荷作用下海洋平臺的動力響應
2.1 基本理論
2.1.1 波浪載荷
2.1.2 動力響應分析
2.2 結(jié)構(gòu)隨機振動的特征值問題
2.3 隨機結(jié)構(gòu)動力響應分析
第3章 平臺動力響應模型研究
3.1 平臺結(jié)構(gòu)三維有限元模型
3.1.1 基本方程式
3.1.2 結(jié)構(gòu)有限元模型
3.1.3 單元類型
3.1.4 計算載荷及邊界條件
3.2 計算實例
3.2.1 計算條件
3.2.2 計算模型
3.2.3 計算工況與載荷組合
3.2.4 靜力分析結(jié)果
3.3 模態(tài)分析
3.4 瞬態(tài)動力響應分析
3.4.1 ANSYS中阻尼問題的考慮
3.4.2 結(jié)果分析
3.5 本章總結(jié)
第4章 樁—土動力相互作用模型研究
4.1 引言
4.1.1 樁—土動力相互作用
4.1.2 有效埋置深度
4.2 樁—土計算模型
4.2.1 計算模型
4.2.2 土參數(shù)
4.3 樁—土相互作用模擬分析
4.3.1 結(jié)構(gòu)計算模型
4.3.2 計算結(jié)果及其分析
4.3.3 模態(tài)結(jié)果
4.3.4 動力響應分析
4.4 插樁深度問題的討論
4.5 本章小結(jié)
第5章 樁靴形式研究及波浪沖刷的影響
5.1 兩種樁靴形式的比較
5.1.1 計算模型
5.1.2 計算結(jié)果
5.2 波浪沖刷的影響
5.2.1 波浪沖刷產(chǎn)生的機理
5.2.2 波浪沖刷對兩種樁靴形式平臺的影響
5.2.3 防沖刷措施
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 本文主要研究成果
6.2 后續(xù)研究工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
本文編號:3766534
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1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 波浪動力響應分析
1.2.2 結(jié)構(gòu)—樁—土相互作用
1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 波浪載荷作用下海洋平臺的動力響應
2.1 基本理論
2.1.1 波浪載荷
2.1.2 動力響應分析
2.2 結(jié)構(gòu)隨機振動的特征值問題
2.3 隨機結(jié)構(gòu)動力響應分析
第3章 平臺動力響應模型研究
3.1 平臺結(jié)構(gòu)三維有限元模型
3.1.1 基本方程式
3.1.2 結(jié)構(gòu)有限元模型
3.1.3 單元類型
3.1.4 計算載荷及邊界條件
3.2 計算實例
3.2.1 計算條件
3.2.2 計算模型
3.2.3 計算工況與載荷組合
3.2.4 靜力分析結(jié)果
3.3 模態(tài)分析
3.4 瞬態(tài)動力響應分析
3.4.1 ANSYS中阻尼問題的考慮
3.4.2 結(jié)果分析
3.5 本章總結(jié)
第4章 樁—土動力相互作用模型研究
4.1 引言
4.1.1 樁—土動力相互作用
4.1.2 有效埋置深度
4.2 樁—土計算模型
4.2.1 計算模型
4.2.2 土參數(shù)
4.3 樁—土相互作用模擬分析
4.3.1 結(jié)構(gòu)計算模型
4.3.2 計算結(jié)果及其分析
4.3.3 模態(tài)結(jié)果
4.3.4 動力響應分析
4.4 插樁深度問題的討論
4.5 本章小結(jié)
第5章 樁靴形式研究及波浪沖刷的影響
5.1 兩種樁靴形式的比較
5.1.1 計算模型
5.1.2 計算結(jié)果
5.2 波浪沖刷的影響
5.2.1 波浪沖刷產(chǎn)生的機理
5.2.2 波浪沖刷對兩種樁靴形式平臺的影響
5.2.3 防沖刷措施
5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 本文主要研究成果
6.2 后續(xù)研究工作展望
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