平台结构

2. 钢管桩
钢管桩 导管架
海床
群桩基础把平台固定于海床，可承受各种使用荷载和海洋环境荷载。
3. 甲板结构
板 梁
桁架（立柱）
甲板结构：为海上油气田开发和其它海洋开发提供足够的使用空间， 用来布置各种设施和设备。
4. 设施和设备模块
陆地制作模块 海上
甲板结构
按工艺流程组装模块
现代平台设计通常按照起重机的允许最大吊装能力和工艺流程要求， 将上部设施与设备分成很多模块。
• 二、施工参数
（1）要求预制场地有足够的工作面积 （2）供水供电方便、充足，能正常进行构件制造 （3）要求路上交通有铁路公路相通，水路有码头通航，能够保证 大量材料运进和大型构件运出 （4）要求有足够的工作船和起重机具进行运输安装 （5）平台制造厂技术水平能满足平台制造要求 （6）要求从制造场地到平台服役海域的航线有足够的航行水深
b. 上部设施与设备的重量分布、油井的数量和产量、油井的位 置、辅助设施的位置
c. 海洋环境资料、地质地貌（包括桩的钻孔资料）、可能的施 工方法
三、平台主要轮廓尺度确定
（4）极端环境参数：平台在使用年限内，极少出现的恶劣环境参数，作 为保证平台生存标准。所选用的荷载重现期均不小于50年
• 四、海底地质参数
（1）平台设计前需进行地质调查： a. 现场海底地貌情况 b. 浅地层剖面 c. 地球物理测量结果 d. 周围土层的分类、年代、成因类型、状态、分布规律 e. 软硬岩土层的接触关系、接触面的坡度和坡向
（2）了解本海域不良工程地质现象：海沟、古河道、断层、海底冲刷情况
（3）分析场地工程地质参数，判定不良地质现象对平台安装的影响
（4）确定适宜的持力层
第二节 导管架平台的构成及分类

平台钢结构设计
提纲
1.平台钢结构布置 2.平台铺板设计 3.平台梁设计 4.平台柱设计 5.柱间支撑设计 6.节点设计 7.钢楼梯设计
第1节 平台钢结构布置
1.1 结构组成
平台板 次梁 主梁 柱 支撑 楼梯
平台结构布置图
1.2 传力路径
竖向荷载 板 次梁 主梁 柱 基础
宽度
bs

h0 40mm 30
厚度
ts

bs 15
单侧布置时：
bs
1.2
h0 30

40mm

横向加劲肋截面对梁轴（z轴）应满足
Iz

3h
0
t
3 w
【教材例2-2】试选取加劲肋尺寸
3.5 加劲肋构造
(1) 横向加劲肋
切角构造 宽bs / 3 40mm 高bs / 2 60mm
1.6 支撑布置
支撑的形式
交叉支撑、门形支撑、隅撑、梁端加腋等多种形式 在平台钢结构中，柔性交叉支撑较为常用
第2节 平台铺板设计
2.1 形式和构造
轻型钢铺板，焊接连接； 钢格栅板，钢丝网板； 预制混凝土板； 压型钢板混凝土组合板，抗剪销连
接
2.1 形式和构造
轻型钢铺板
1.5 梁布置
简单梁系：柱距较小或负荷较小的平台结构 普通主次梁体系：柱距较大或负荷较大的平台结构 复式主次梁体系：柱距很大或负荷很大的平台结构
主梁
简单梁系
次梁 主梁
主次梁体系
主梁 横次梁
纵次梁
复式主次梁体系
1.6 支撑布置
柱两端都铰接时，必须设置柱间支撑； 为保证结构稳定性或侧向刚度的需要，设置必要

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滑入法安装导管架示意图
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（a）拖运；（b）滑入水中； （c）绑吊素；（d）安放；（e）打桩
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导管架的安装——浮运法
（3）浮运法。把导管架的两端密封后，靠它自 身的浮力浮在水面上，用拖船把它拖到井位后， 再向导管内灌水使它下沉并立在海底，安装过 程如下图所示。
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浮运法安装导管架的示意图
（a）拖运；（b）一侧充水； （c）另一侧也充水；（d）均匀充水下沉
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70年代末具有代表性的
三座200米以上水深的钢质导管架平台
“HONDO”导管架：位于CALIFORNIA海，水深260
米，重量12200吨，28个井口，三层甲板（26mx52m)
导管架平台
导管架平台
பைடு நூலகம்
1.导管架平台的结构组成 2.导管架平台的海上安装
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导管架平台的结构组成
导管架型平台是先在陆上用钢管焊成一个锥台形 空间框架，然后驳运或浮运至海上现场，就位后
将钢桩从导管内打入海底，再在顶部安装甲板而
成。
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导管架平台的结构组成
由上部结构（即平台甲板）和基础结构组成。 上部结构：一般由承受作业机械（机器）和其它载荷的 上下层平台甲板和层间桁架或立柱构成。甲板上布置成套钻 采装置及辅助工具、动力装置、泥浆循环净化设备、人员的 工作、生活设施和直升飞机升降台等。平台甲板的尺寸由使 用工艺确定。
当两根撑杆从弦管两侧正交并使所有三根管子处于同一 平面，该连接称为X型节点或十字型节点。
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2）偏心连接

2.2 平台铺板设计
1、铺板形式和构造
1）板：板厚一般2.5-8mm, 常用4,6mm，加劲肋钢板高度 L/12—l/15, 厚度大于其高度 间断焊，每段长度大于15t;
a) 花纹钢板焊接连接:
2.2 平台铺板设计
b) 轻型预制钢铺板螺栓连接
2.2 平台铺板设计
c) 压型钢板钢砼复合板抗剪销连接
：缀条与水平面的交角
单缀条：n=1;交叉缀条：n=2。
第二章 平台钢结构设计
建筑钢结构设计
②
缀条稳定计算： Nt
t At
Rt
f
Rt ――考虑单面连接时强度折减系数；
0.6+0.0015 （等边角钢）
Rt 0.5+0.0025 （短边相连的不等边角钢）
0.7（长边相连的不等边角钢）
当 Rt >1时取 Rt＝1，当 <20时，取 ＝20，为缀条最大长细比。
2.1 结构布置及结构形式：
2、柱间支撑形式：
平台柱两端都为铰接时，必须设置柱间支撑
2.1 结构布置及结构形式：
3、平台结构设计步骤
（1）结构体系布置 1）梁、柱平布置 a 柱距选择：一般6-8米为经济柱距，但要结合功能要求； 柱截面形式选择： 根据平台高度选择实腹柱还是格构柱； b 梁系选择：梁格布置体系选择；一级次梁间距均匀， 间距1.5-2.5米；二级次梁（铺板加劲肋）考虑板格要 求，一般0.6-1.0米。 2）柱间支撑布置 支撑类型：一般为交叉撑，需要通道时用人字撑或门形撑； 支撑形式：使用交叉撑角度30-60度，若角度太大用复合撑 （双层或多层）； 支撑位置：一般为中间支撑或两头均设置支撑，若平台较短 也可在一端设置一道支撑。
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