张力腿平台的环境荷载及响应

张力腿平台发展与简介导管架平台和重力平台由于其自重和工程造价随水深大幅度地增加, 已经不适应深水域油气开发, 所以本世纪60 年代提出了顺应式平台的概念, 并在近20年的平台设计中得到了广泛的发展应用。

顺应式结构的典型实例是张力腿平台(Tension LegPlatform 简称为TLP)。

张力腿平台最重要的特点是平台的竖向运动很小, 水平方向的运动是顺应式的, 结构惯性力主要是水平方向的回弹力。

张力腿平台的结构造价一般不会随水深增加而大幅度地增大。

近二十年来, 经过张力腿平台设计生产的实践,证明张力腿平台具有良好的运动性能, 是深水海域油气生产适宜的平台形式。

张力腿平台结构张力腿平台(简称TLP)适用于较深水域(300～1500m)、且可采油气储量较大的油田。

TLP 一般由上部模块(Topside)、甲板、船体(下沉箱)、张力钢索及锚系、底基等几部分组成。

其船体(下沉箱)可以是三、四或多组沉箱,下设3～6组或多组张力钢索,垂直与海底锚定。

平台及其下部沉箱受海水浮力,使张力钢索始终处于张紧状态,故在钻井或采油作业时,TLP几乎没有升沉运动和平移运动。

其微小的升沉和平移运动(平移运动仅为水深的1.5% ～2%),在钻井和完井时主要由水中和井内相对细长的钻具及专用短行程补偿器补偿张力腿平台技术特点张力腿式钻井平台是利用绷紧状态下的锚索产生的拉力与平台的剩余浮力相平衡的钻井平台或生产平台。

张力腿式钻井平台也是采用锚泊定位的，但与一般半潜式平台不同。

其所用锚索绷紧成直线，不是悬垂曲线，钢索的下端与水底不是相切的，而是几乎垂直的。

用的是桩锚(即打入水底的桩为锚)或重力式锚(重块)等，不是一般容易起放的抓锚。

张力腿式平台的重力小于浮力，所相差的力量可依靠锚索向下的拉力来补偿，而且此拉力应大于由波浪产生的力，使锚索上经常有向下的拉力，起着绷紧平台的作用。

作用于张力腿式钻井平台上的各种力并不是稳定不变的。

在重力方面会因载荷与压载水的改变而变化；浮力方面会因波浪峰谷的变化而增减；扰动力方面因风浪的扰动会在垂向与水平方向产生周期变化，所以张力腿的设计，必须周密考虑不同的载荷与海况。

不同类型张力腿平台的主要结构特征与技术特点
吴家鸣
【期刊名称】《海洋科学》
【年(卷),期】2014(000)004
【摘要】张力腿平台（简称 TLP）是一种垂直系泊的顺应式平台，其主要设计思想是通过平台自身的特殊结构形式，产生远大于平台结构自重的浮力，浮力除了抵消结构自重之外，所产生的剩余浮力与张力腿的预张力相平衡。

时刻处于受张拉绷紧状态的张力腿使平台的横摇、纵摇和垂荡运动较小，近似于刚性。

张力腿平台立柱主要为直立的圆筒型或方形截面结构，这样的柱型结构所受水动力载荷主要是水平方向的波浪和海流力，它们可以通过张力腿的柔性约束，允许平台在水平面上的纵荡、横荡和艏摇有一定自由度的顺应式运动。

张力腿平台这样的结构形式使得它所受到的环境载荷可以通过平台自身的惯性力来得到平衡，从而使张力腿平台具有良好的运动性能。

【总页数】8页(P101-108)
【作者】吴家鸣
【作者单位】华南理工大学土木与交通学院船舶与海洋工程系，广东广州510640
【正文语种】中文
【中图分类】TE5
【相关文献】
1.张力腿平台张力腿焊接工艺 [J], 宋峥嵘
2.深水张力腿平台张力腿系统的腐蚀控制探索 [J], 余直霞
3.张力腿平台在位期间张力腿涡激振动疲劳分析 [J], 刘玉玺;黄怀州;刘钊
4.张力腿平台在位期间张力腿涡激振动疲劳分析 [J], 刘玉玺;黄怀州;刘钊;
5.不同类型钢渣组分和结构特征及其钢渣粉技术特点比较 [J], 甘万贵;周晟明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

畸形波作用下张力腿平台运动响应分析的开题报告一、背景和意义在海洋工程领域中，张力腿平台是一种主要的深海钻探设施，其能够在海洋表面以上支撑海洋平台，同时通过深海减速器将海洋浮泊器的洋流载荷减缓到主结构。

然而，海洋鄂霍次克海浪的存在使得张力腿平台面临着多种力学问题，如动态响应和疲劳破坏等。

其中，畸形波是一种常见的波浪类型，其在海洋钻井平台的动力响应分析中具有重要的作用。

本文旨在研究畸形波作用下张力腿平台的运动响应分析，为深海海洋平台结构设计和工程实践提供理论和实践基础。

二、研究内容本文的研究内容主要包括以下方面：1. 畸形波的特征和传播规律：阐述畸形波的特点、形成原因以及在海上运动中的传播规律。

2. 张力腿平台的结构与参数：对海洋平台的结构、参数、支撑系统进行分析，确定工程实践中所需的参数。

3. 动态响应模型的建立：对畸形波作用下张力腿平台的动态响应进行建模，建立数学模型。

4. 张力腿平台的运动响应分析：使用建立的数学模型，计算出畸形波作用下张力腿平台的运动响应，分析其响应特点和动态性能。

5. 参数分析与优化设计：根据分析结果，对关键参数进行分析与优化设计，提高张力腿平台的安全性、稳定性和性能。

三、预期成果本文的预期成果主要包括以下几个方面：1. 建立了畸形波作用下张力腿平台的动态响应模型，对其运动响应进行了分析，确定了关键响应特征和动态性能。

2. 对张力腿平台关键结构参数进行了分析和优化设计，提高了海洋平台的安全性、稳定性和性能。

3. 对畸形波的特征和传播规律进行了解析和探究，深入了解畸形波在深海工程实践中的作用。

四、研究方法和计划本文的研究将采用理论分析和数值模拟相结合的方法，通过建立动态响应模型，计算出张力腿平台的运动响应，并对其响应特征和性能进行分析和优化设计。

具体研究计划如下：1. 阅读相关文献资料，确定张力腿平台的结构特点和参数要求，并对畸形波的特征进行研究探究。

（时间：1个月）2. 建立畸形波作用下张力腿平台的动态响应模型，选择合适的数学方法，解决模型求解问题。

张力腿平台张力腿平台发展与简介导管架平台和重力平台由于其自重和工程造价随水深大幅度地增加, 已经不适应深水域油气开发, 所以本世纪60 年代提出了顺应式平台的概念, 并在近20年的平台设计中得到了广泛的发展应用。

顺应式结构的典型实例是张力腿平台(Tension LegPlatform 简称为TLP)。

张力腿平台最重要的特点是平台的竖向运动很小, 水平方向的运动是顺应式的, 结构惯性力主要是水平方向的回弹力。

张力腿平台的结构造价一般不会随水深增加而大幅度地增大。

近二十年来, 经过张力腿平台设计生产的实践,证明张力腿平台具有良好的运动性能, 是深水海域油气生产适宜的平台形式。

张力腿平台结构张力腿平台(简称TLP)适用于较深水域(300～1500m)、且可采油气储量较大的油田。

TLP 一般由上部模块(Topside)、甲板、船体(下沉箱)、张力钢索及锚系、底基等几部分组成。

其船体(下沉箱)可以是三、四或多组沉箱,下设3～6组或多组张力钢索,垂直与海底锚定。

平台及其下部沉箱受海水浮力,使张力钢索始终处于张紧状态,故在钻井或采油作业时,TLP几乎没有升沉运动和平移运动。

其微小的升沉和平移运动(平移运动仅为水深的1.5% ～2%),在钻井和完井时主要由水中和井内相对细长的钻具及专用短行程补偿器补偿张力腿平台技术特点张力腿式钻井平台是利用绷紧状态下的锚索产生的拉力与平台的剩余浮力相平衡的钻井平台或生产平台。

张力腿式钻井平台也是采用锚泊定位的，但与一般半潜式平台不同。

其所用锚索绷紧成直线，不是悬垂曲线，钢索的下端与水底不是相切的，而是几乎垂直的。

用的是桩锚(即打入水底的桩为锚)或重力式锚(重块)等，不是一般容易起放的抓锚。

张力腿式平台的重力小于浮力，所相差的力量可依靠锚索向下的拉力来补偿，而且此拉力应大于由波浪产生的力，使锚索上经常有向下的拉力，起着绷紧平台的作用。

作用于张力腿式钻井平台上的各种力并不是稳定不变的。