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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。
张力腿平台简介一．第一代张力腿平台总述第一代张力腿平台，即传统类型的张力腿平台，应用时间长、分布范围广、平台数量多、设计理论成熟，在张力腿平台发展的历史中占有很重要的地位。
从1984年至今，世界上建成投入生产的传统类型张力腿平台共有11座，尚未发生过倾覆、沉没等重大事故，拥有优良的工作记录，由此坚定了业界对TLP这种新兴海洋平台结构的信心。
在其发展的20年时间里，世界各国的研究者和工程技术人员积累了丰富的设计应用经验和技术数据，为以后张力腿平台的发展打下了坚实的基础。
在已建成的11座传统类型的张力腿平台中，Shell石油公司在1994—2001年7年间连续建造的5座张力腿平台具有一定的代表性，分别为Auger、Mars、Ram、Ursa和Brutus。
通过第一代张力腿平台的生产实践，进一步证明了张力腿平台在深海域半刚性半柔性的优良运动性能和经济性，但是同时亦发现传统的张力腿平台结构形式仍存在着一定的不足。
①在水深超过1200m的极深水水域，随着张力筋腱长度的增加，出现了张力腿自重过大的问题，并且由于张力筋腱在深水中的受力情况发生改变，因此影响了平台的定位性能。
②在降低造价、改善受力情况和运动性能的方面，传统类型张力腿平台的本体结构仍需要进一步改进。
③差频载荷是一个缓慢变化的力，它将和同样缓慢变化的张力腿平台平面内的运动发生共振。
另外，风的激振力也在这个差频范围内，必然会加剧这种慢漂运动。
④波浪的高频分量和高频水动力会引起张力腿平台平面外的共振，通常称为Springing和Ringing。
张力腿平台结构这两个问题随着水深的增加而加剧，对结构的安全性有很大的影响。
⑤传统的张力腿平台是通过海底基础固定入位的，随着水深的增加，海底基础的设计、施工变得十分复杂。
因此，张力腿平台所具有的经济、安全和良好的动力特性在更深水域中均不能得到充分的发挥，传统类型的张力腿平台结构已经不能很好地适应更深的水域。
各国学者对张力腿平台结构形式的不断改进完善非常重视，因此，混合式张力腿平台及悬式张力腿平台等新型的张力腿平台便应运而生二．张力腿平台的工作原理及性能张力腿平台设计最主要的思想是使平台半顺应半刚性。
AQWA和HARP在TLP整体性能分析中的应用对比高静坤;梁园华;刘浩;韦斯俊;杨清峡【摘要】利用水动力分析软件AQWA和HARP分别对中国南海水深400 m左右的某潜在开发油田拟采用的张力腿平台进行波浪绕射/辐射、静态偏移和自由衰减分析,与模型试验结果进行对比结果表明,AQWA和HARP都能用于张力腿平台的波浪绕射/辐射分析、静态偏移和自由衰减分析,但是在进行时域动态耦合分析时,HARP软件对于二阶波浪载荷的预报比AQWA软件更为准确.%A global performance of tension leg platform (TLP), which is potentially applied in China South sea, was analyzed by using hydrodynamic analysis software AQWA and HARP.The analysis on wave diffraction and radiation, static offset and free decay was performed by using these two software and the results were compared to the model test results.Coupled dynamic analysis in time domain was performed to predict the TLP motion in 1000-years sea state.The results showed that AQWA and HARP can both be used in analysis on wave diffraction and radiation, static offset and free decay of TLP, while HARP is more suitable in coupled dynamic analysis for TLP in time domain than AQWA.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2017(046)004【总页数】5页(P156-160)【关键词】张力腿平台;整体性能分析;AQWA;HARP【作者】高静坤;梁园华;刘浩;韦斯俊;杨清峡【作者单位】中海石油(中国)有限公司深圳分公司,广东深圳 518000;中国船级社海工技术中心,北京 100007;中海石油(中国)有限公司深圳分公司,广东深圳518000;中国船级社海工技术中心,北京 100007;中国船级社海工技术中心,北京100007【正文语种】中文【中图分类】U674.38随着海洋油气开发不断向深水挺进，适用于深海的新型浮式平台逐渐成为深海油气开发的首选。
关于张力腿平台若干术语的定名问题作者：周风啸来源：《中国科技术语》2009年第03期摘要:根据国内外有关文献资料,探讨张力腿平台若干术语的定名问题,给出这些术语的译名和释义。
关键词:张力腿平台,术语,译名,释义张力腿平台(tension leg platform,TLP)是一种主要用于深水作业的海洋平台,1954年由美国人马什(R.Marsh)提出该型平台方案。
TLP的广泛应用是在20世纪90年代以后,特别是在2000年以后。
因此,有关TLP的术语主要也是在近十几年才涌现出来的。
例如,表示TLP高频垂向振动响应现象的“ringing”一词,就是在1993年才开始使用的。
由于这些术语出现的时间太晚,甚至是最新的中外文词典都来不及予以收录,这使其成了阅读和理解TLP技术文件的“拦路虎”。
在此探讨TLP若干术语的定名问题,给出这些术语的译名和释义。
一 TLP概念设计自1984年世界上第一座TLP“赫顿”号问世以来,TLP技术经过了20多年的发展,提出了一系列该型平台的概念设计。
这些设计虽然并未付诸建造,但却为该型平台的研究提供了重要的参考依据,引起了国内外专家学者的重视。
现在,笔者根据这些概念设计的发明者斯里尼万桑(N.Srinivasan)等人-4]的说明,以及中国学者董艳秋等人的介绍,给出它们的译名和释义:悬式张力腿平台(suspended tension leg platform,STLP):一种张力腿平台的概念设计,由贾根纳撒(S.Jagannathan)于1992年提出。
悬式张力腿平台包括上下两个平台,上平台浮力大于自重,下平台浮力小于自重,两者通过张力腿连接。
下平台为悬式平台,具有很大的水下重量,用来平衡上平台的剩余浮力。
张力筏导管架(tension raft jacket,TRJ):一种张力腿平台的概念设计,由阿博特(P.Abbott)等人于1994年提出。
张力筏导管架包括带垂向张力系泊系统的水下浮箱,以及位于该浮箱之上的常规导管架式平台。
第39卷增刊(II )2009年11月 东南大学学报(自然科学版)JOURNAL O F SOU THEAST UN I V ERS ITY (N atural Science Edition ) V ol .39Sup (II )N ov .2009 基于AQWA 的张力腿平台动力响应分析闫功伟1 欧进萍1,2(1哈尔滨工业大学土木工程学院,哈尔滨150090)(2大连理工大学建设工程学部,大连116024)摘要:为研究极端海况下张力腿平台(TL P )的动力响应性能,对一典型传统式TL P 平台进行整体设计,并应用势流理论和波浪的辐射/衍射理论,结合水动力分析软件AQW A ,考虑随机波浪载荷及风、流载荷的共同作用,对平台在极端海况下的动力响应进行了数值模拟分析,计算在多个不同入射角波浪作用下的平台六个自由度上运动的幅值响应算子(RAO s ),模拟分析在极端海况P 2M 波浪谱作用下平台的动力响应和张力腿的运动响应.结果表明:波浪入射角的不同对平台垂荡运动的RAO s 没有明显的影响,对另外5个方向运动RAO s 的幅值有明显影响;张力腿提供的附加刚度,对平台上体纵、横摇及垂荡响应作用明显,对平台纵、横荡及首摇也有一定的限制作用;平台的动力响应主要由波浪荷载引起;张力腿在平台上体带动及流荷载作用下会产生较大幅度运动.总之,在张力腿的有效约束下TL P 平台可以避开能量集中的波浪频率,表现出良好的纵、横摇及垂荡性能,而张力腿的安全和性能将成为平台安全和性能的重要指标.关键词:张力腿平台;AQW A;幅值响应算子;动力响应;数值模拟;极端海况中图分类号:TV 13912+6 文献标识码:A 文章编号:1001-0505(2009)增刊(II )20304207Dynam i c response analysis of T LP based on AQ WAYan G ongw ei 1 O u J inp ing 1,2(1School of C ivil Engineering,Harbin Institute of Technology,Harbin 150090,China )(2Faculty of Infrastructure Engineering,D alian U niversity of Technology,D alian 116024,C hina )Abstract:A classical tension leg p latfor m (TL P )is globally designed in order to study the dynam ic resp onse of TL P in extrem e offshore environm ent .The theo ries of po tential flow and d iffraction /rad iation are used to calculate the w ave loads of TL P in hydrodynam ic calculation soft w are AQW A.The random w ave loads,w ind loads and cu rren t loads are considered to analyze the dynam ic resp onse of a conventional TL P in extrem e offshore environm en t,and the RAO s (response am p litude op erator )of su rge,s w ay,heave,roll,p itch and yaw are obtained under several differen t directions of w ave .The dynam ic responses of tendon and p latfor m are also obtained considering the effects of P 2M ocean w ave spectra in extrem e offshore env ironm ent .The results show that changes of w ave directions have no effect on the RAO s of heave,bu t they have obvious effect on the m ovem ent am p litude of o ther five directions;the add itional stiffness from tendons to p latfor m has obv ious effect on the RAO s of roll,p itch and heave,and it has obvious restriction on the surge,s w ay and yaw of p latfor m;the dynam ic response of p latfo r m is m ainly caused by w ave loads;tendons have large am p litude m otions caused by the reaction of the m otion of p latfor m and the effects of environm ental loads.In a w ard,TL P can be kep t aw ay from w ave frequencies of concentrated energy depending on the restriction of tendons;therefore TL P can have excellent p erfor m ance of roll,p itch and heave,but the safety and perfo r m ance of tendon becom es m ain target of TL P .Key words:tension leg p latfor m;AQW A;resp onse am p litude operato r ;dynam ic response;num erical si m ulation;extrem e offshore env ironm ent 收稿日期:2009211227. 作者简介:闫功伟(1983—),男,博士生;欧进萍(联系人),男,博士,教授,博士生导师,中国工程院院士,oujinp ing @dlut .edu .cn . 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50538050)、国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2006AA 09A 103,2006AA 09A 104).自1984年第一座实用化张力腿平台H utton TL P 建成至今,世界上已建有20多座这种形式的平台.张力腿平台以其成熟的技术和良好的运动特性成为目前深海油气开采选用的主要平台型式之一.目前众多学者已经对张力腿平台做了广泛的研究,主要集中在以下几个方面:①平台结构形式的创新及优化设计[1];②平台的动力响应特性分析[2-3];③平台的施工与安装方法;④平台性能健康检测等.其中,平台的动力响应特性分析是张力腿平台相关研究中的重点及难点,它不仅是结构形式创新及优化设计的重要内容,同时也为平台的施工、安装及检测提供了支持.本文结合水动力计算软件AQW A ,考虑随机波浪载荷及风、流载荷的作用,对一座经过整体设计的传统式张力腿平台在极端海况下的动力响应进行了模拟分析,对典型张力腿平台的动力特性做了进一步的研究.计算主要用到了AQW A 2L I N E,AQW A 2L I B R I UM 和AQW A 2NAU T 模块.下面对这几个模块的主要功能作下简介:AQW A 2L I N E 用于计算浮体结构在常规波中响应问题,主要分析技术是水波的辐射/衍射理论,可以计算浮体结构的一阶或二阶波浪力以及浮体的附加质量和辐射阻尼;AQW A 2L I B R I UM 用于确定浮体系统的静态平衡位置,计算张力腿张力,并确定浮体在相应位置的静动态稳定性;AQW A 2NAU T 用于计算在特定波浪条件下,浮体结构的载荷和运动响应时间历程.其中应用STO KES 二阶波浪理论计算浮体表面的波浪力,通过输入风、流经验系数模拟流和风载荷的影响.1 数值模拟1.1 数值模拟流程对张力腿平台动力响应分析按如下步骤进行:1)张力腿平台整体设计,根据张力腿平台设计要求及环境条件进行张力腿平台整体设计,以确定平台的总体尺度,规划设备位置,均衡平台重心,确定张力腿的张力及尺寸;2)AN SYS 有限元模型建立,根据平台整体设计得到的平台主要参数,建立张力腿平台AN S YS 有限元模型,并进行网格划分;3)AQW A 计算文件导出及修改,在AN SYS 中输入命令anstoaqw a,弹出界面设定参数及对称面,导出模型文件,并根据环境条件及需要修改计算文件中相应卡片;4)在平台上附加张力腿,根据设计张力腿参数,在计算文件相应卡片处加入张力腿的单元信息;5)数值模拟及结过处理,分别调用AQW A 2L I N E 和AQW A 2NAU T 进行数值计算,用AQW A GS 进行计算结果的图形显示及后处理.1.2 模型建立对传统四柱式张力腿平台进行整体设计,得到平台主要参数为设计吃水22m 、上体总重17.355kt 和总排水量2.94×105kN ,平台的其他参数如表1所示[4].表1 张力腿平台的设计参数名称设计参数平台立柱外径16m ,内径7m ,高度35m ,数量4个,中心距50m 张力腿外径1.2m ,内径1.12m ,就位长度978m ,数量4×2根,总预张力1.02×105kN 浮箱高度7m ,宽度12m ,长度34m ,数量4个甲板直升机甲板22m ×22m ,上层甲板54m ×52m ,下层甲板52m ×52m 根据表1中参数建立张力腿平台的分析模型并划分网格,如图1和图2所示.图1 张力腿平台运动响应计算模型 图2 平台模型网格划分网格要求1个波长至少要覆盖7个最大单元尺寸才能计算,所以划分网格时要根据需要计算的最大波浪频率设定网格的控制尺寸,网格越细,可计算的波浪频率越大,同时对应着计算耗时的增加.503增刊(II )闫功伟,等:基于AQWA 的张力腿平台动力响应分析图3 波浪对平台上体的作用2 模拟及结果通过AQW A 调用提前准备好的计算文件就可以进行平台运动响应的模拟计算.本文分别模拟分析了TL P 平台上体自由状态下RAO s,TL P平台上体附加各方向张力腿刚度后的RAO s 以及在选定风、流和随机波浪载荷作用下的动力响应.图3所示为圆频率1.4rad /s 、45°入射、波幅2m 的波浪对平台的作用.2.1 自由运动状态下平台运动响应的RAO s波浪作用下平台的运动响应可由幅值响应算子(resp onse am p litude operator,RAO )描述.它是波浪波幅到平台各位置参数的传递函数[5],即RAO =ηi ξ(1)式中,ηi 为平台运动第i 个自由度的值;ξ为某一频率波浪高度的幅值.一般认为海洋中波浪高度是一个具有零均值、各态历经的高斯随机过程,平台对任一波浪成分的响应是这个成分波波幅的线性函数并且与它对其他波浪成分的响应独立无关[6],利用平台各自由度的运动RAO s 给出在每一个波浪频率下的平台响应,再叠加求和,可以得到在多个波浪作用下的平台运动方程.平台运动的RAO s 可由计算或者试验确定,图4是通过建模调用AQW A 2L I N E 模块计算所得平台各自由度的RAO s,由计算结果可知:图4 平台上体自由状态下的RAO s603 东南大学学报(自然科学版) 第39卷1)平台纵、横荡响应及纵、横摇响应是相对称的,如15°的横荡还可以表示75°的纵荡.这是由于结构的对称性决定的;2)平台垂荡响应在频率为0.4～0.6rad /s 的波浪作用下出现峰值,纵横摇在频率为0.5～0.65,1.1rad /s 的波浪作用下出现峰值,而首摇在频率为1.0～1.1rad /s,入射角为30°(60°)和15°(75°)的波浪作用时出现峰值;3)应该注意的是,此处模拟的是平台上体自由飘浮状态,尚没有考虑张力腿的影响.一般考虑张力腿的影响后,平台固有周期为垂荡3～4s (1.57～2.09rad /s )、纵横荡100～200s (0.03～0.06rad /s )、纵横摇低于4s (1.57rad /s )、首摇高于40s (0.157rad /s ).可见张力腿对平台的纵横摇及首摇还有垂荡作用效果明显,同时能够限制平台的慢漂运动.2.2 附加张力腿各方向刚度后平台上体运动RAO s根据整体设计出来的平台参数,采用拟静态分析的方法计算出附加张力腿在平台上体运动过程中产生的刚度,并附加在程序计算文件的卡片7中,如表2所示.表2 附加张力腿各方向上刚度贡献纵荡/(N ・m -1)横荡/(N ・m -1)垂荡/(N ・m -1)8.152×10-48.152×10-48.753×107横摇/(N ・m ・rad -1)纵摇/(N ・m ・rad -1)首摇/(N ・m ・rad -1)5.471×10105.471×10101.091×108 用AQW A 2L I N E 模块重新调用修改后的计算输入文件对平台进行水动力分析,得出平台的各方向运动RAO s,如图5所示.由图可知:附加张力腿对平台上体各自由度上的RAO s 都有较明显的影响;平台纵横荡及纵横摇对波浪周期更加敏感,呈现明显的自振周期;垂荡响应呈现出明显的随波浪频率周期性变化的特点且幅值降低;首摇的幅值也有所变化.图5 附加张力腿刚度后平台的RAO s703增刊(II )闫功伟,等:基于AQWA 的张力腿平台动力响应分析2.3 附加质量及辐射阻尼平台在波浪载荷作用下将产生多自由度的运动响应,从而激发一个散射速度势改变流体速度场分布,使平台本身受到一个附加水动力荷载.此荷载与平台运动的速度和加速度成正比,通常以附加质量和附加阻尼的形式表示[7].由于结构的对称性,平台运动的附加质量矩阵及辐射阻尼矩阵具有如图6所示形式,对应不同的波浪频率,N i 取值会有不同,计算结果如图7和图8所示.结果表明:平台附加质量受波浪频率影响较小,平台的运动方向对其影响明显;辐射阻尼对波浪频率的变化较为敏感,在平台个方向运动上也明显不同. X Y Z RX RY RZ X YZRXRYRZ N 1000-N 200N 10N 20000N 30000N 20N 400-N 2000N 4000000N 5图6 平台运动的附加质量矩阵及辐射阻尼矩阵形式 图7 平台运动过程中的附加质量图8 平台运动过程中的辐射阻尼 图9 张力腿中间节点的位移响应时程2.4 平台整体动力响应分析P 2M 谱在工程上经常用来描述相对缓慢成长较充分的海浪,是一个较经典的海浪经验谱形[8],其谱密度可以表示为S (ω)=αg 2ω5exp -βg U ω4(2)式中,U 为海面19.5m 高处的风速;α和β为无因次常数,可由波浪谱的统计参数确定.本文计算选用定常海上风速30.1m /s 和海面流速1.04m /s,均沿X 轴方向入射;波浪谱参数取圆频率范围0.1～3.5rad /s,波幅7.7m ,跨零周期9.5s,沿X 轴方向入射.由于平台的对称性和风、浪及流均沿X 轴方向入射,平台所受荷载及重心位置只在X 轴、Z 轴和绕Y 轴(R Y )三个自由度上变化.模拟结果如图9～图11所示.3 结论1)波浪入射角的不同对平台各方向运动RAO s 规律和垂荡RAO s 幅值没有明显的影响,但会影响其他方向上的运动RAO s 幅值.2)附加张力腿对平台上体除首摇外各自由度上的运动RAO s 都有较明显的影响.平台纵横荡及纵横摇对波浪周期更加敏感,呈现明显的固有周期.垂荡趋于稳定,幅值降低.803 东南大学学报(自然科学版) 第39卷图10 平台重心的位移响应时程图11 平台上体所受各方向荷载大小的变化时程3)平台的动力响应主要由波浪荷载引起,流荷载将使平台沿流方向偏离初始就位位置一定距离,风荷载作用效果不明显,这和平台模型简化了上体甲板布置有一定关系.4)张力腿在流荷载作用下会产生大幅度变形,在平台上体带动下会产生较大幅度往复运动,张力腿内张力会有明显变化,应进一步考虑张力腿的疲劳安全性.总之,张力腿平台是深海油气开发中广泛应用的平台型式之一.在张力腿的有效约束下张力腿平台可以避开波浪能量集中的频率,使得平台在纵、横摇及垂荡性能上明显改善,大大提高了平台的适用范围、舒适度和安全性,而张力腿的安全和性能将成为张力腿平台安全和性能的重要指标.903增刊(II )闫功伟,等:基于AQWA 的张力腿平台动力响应分析013 东南大学学报(自然科学版) 第39卷参考文献(References)[1]L ee J Y,L i m S J.H ull for m op ti m ization of a tension2leg p latfor m based on coup led analysis[C]//Proceeding of the18thISO PE C onf.V ancouver,B C,C anada,2008:1002107.[2]R ossit C A,L aura P A A,B am bill D V.D ynam ic response of the leg of a tension leg p latfor m subjected to an axial,suddenly app lied load at one end[J].O cean Engineering,1996,23(3):2192224.[3]K i m C huel2Hyun,L ee C hang2H o,G oo Ja2Sam.A dynam ic response analysis of tension leg p latfor m s includinghydrodynam ic interaction in regular w aves[J].O cean Engineering,2007,34(11/12):168021689.[4]Yan Gongw ei,X u Feng,O u J inp ing.V ortex2induced vibration analysis of the tendon considering the effect of H ull’sm otion[C]//Proceedings of the19th ISO PE C onf.O saka,Japan,2009:133721342.[5]李文魁,张博,田蔚风,等.一种波浪中的船舶动力定位运动建模方法研究[J].仪器仪表学报,2007,28(6):105121054.L i W enkui,Zhang B o,Tian W eifeng,et al.M ethod of ship m otion m odeling w ith dynam ic positioning in w aves[J].C hinese Journal of Scientific Instrum ent,2007,28(6):105121054.(in C hinese)[6]江洪,赵忠华.船舶振荡运动仿真[J].上海交通大学学报,2001,35(10):156621569.J iang H ong,Zhao Zhonghua.The si m ulation of ship’s m otion[J].Journal of Shanghai J iaotong U niversity,2001,35(10):156621569.(in C hinese)[7]马汝建.任意结构形状的大型海洋结构物的附加质量[J].中国海洋平台,1995,10(2):68271.M a R ujian.A dded m ass of large offshore structures w ith arbitrary geom etric shapes[J].C hina O ffshore Platfor m,1995, 10(2):68271.(in C hinese)[8]P ierson W J J r,M oskow itz L.A p roposed spectral for m for fully developed w ind seas based on the si m ilarity theory of S AK itaigorodskii[J].Journal of G eophysical R esearch,1964,69(24):518125190.。
综述 文章编号:1005-9865(2000)04-0063-06张力腿平台及其基础设计X 董艳秋,胡志敏,张 翼(天津大学海洋与船舶工程系,天津 300072)摘 要:海洋工程油气开发逐步向深海域进军,资料表明21世纪深海的石油、天然气将是主要能源之一。
目前主要的深海石油平台形式是张力腿平台,其结构一般由平台本体、张力腿系统和基础系统三部分组成。
基础部分不但承受着结构上部及海底的各种载荷,而且为结构提供必要的稳定性和安全性。
本文通过对当今世界已建成投产的9座深海张力腿平台及其基础形式进行分析,剖析它们的基础设计思想,为我国深海张力腿平台的设计提供参考。
关键词:深海域;张力腿平台;平台基础中图分类号:P 73.22;U 674.38 文献标识码:ADesig n of T LP and its foundationDON G Y an -qiu ,H U Zhi -min ,ZH A N G Yi(Depar tment of O cean Eng.and N aval A rch.,T ianjin U niv ersity ,T ianjin 300072,China)Abstract :With the development o f ocean eng ineering ,oil a nd g as w ill be t he main natur al ener g y r esources in the present cent ur y.T her e ar e br oad sea reg inons in China.Ex plo rat ion sho ws t hat ther e ar e plenty o f g as and oil in the So uth China Sea.T her efor e,it is impor tant to ex plo it the deep water.T he T ensio n L eg P lat for m (T LP )has been fo und suit able for w or king in the deep w ater due t o it s favo rable mot ion char act erist ics and low cost.Recently,T L P is used as t he main platfo r m in the deep w ater .It consists of thr ee par ts :hull ,tendo ns and fo undation .T he fo undatio n is a n impo rt ant par t w hich a ffecs the stability and safety of the w hole str uctur e.In this paper,T L Ps that hav e been constructed in the w o rld ar e analy zed including the desig n of their fo undatio ns.Some useful conclusio ns and pr opo sials can be refer red to in the desig n of T L P in China.Key words :deep wa ter ;T L P ;founda tio n早期的海上石油开采主要是面向近海,随着全球对能源需求量的不断增加,技术的革新和完善对深海域的开发生产成为可能。
计及平台运动响应谱的顶部张紧立管稳定性曲线研究孙丽萍;王建伟;戴绍仕【摘要】针对顶部张紧立管在不规则波作用下可能会失稳的问题，研究了计及平台运动响应谱的张紧立管稳定性曲线。
首先计算出了张力腿平台的运动响应谱，依据该运动响应谱的特性，将不规则波波浪作用下张力腿平台的运动响应以一系列规则波叠加的形式给出。
并将这一系列的规则波输入到顶部张紧立管的参激振动方程当中。
同时，采用伽辽金法简化控制方程，得到参激振动的马蒂厄方程。
最后，利用小参数法对其进行推导，得出了顶部张紧立管的稳定性曲线公式。
研究结果表明：平台运动响应谱对顶部张紧立管的稳定性曲线有着很重要的影响。
%Regarding the problem of the potential instability of the top tension riser under irregular wave action, we obtained stability curves for the top tension riser under the effect of the platform's motion response spectrum. First, we calculated the motion response spectrum of the tension leg platform. Based on the features of the motion response spectrum, we superimposed the motion response of the tension leg platform on a series of regular waves. The regular wave series were then input into the top tension risers' parametrically excited vibration equation. By applying the Galerkin method, we simplified the control equation and obtained the parametrically excited Mathieu equation. Fi⁃nally, we obtained the stability curve equations of the top tension riser by deducing the small parameters. The re⁃sults prove that the platform's motion response spectrum is vital to the stability of the top tension riser.【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》【年(卷),期】2016(037)003【总页数】6页(P326-331)【关键词】不规则波;响应谱;张紧立管;马蒂厄方程;稳定性曲线【作者】孙丽萍;王建伟;戴绍仕【作者单位】哈尔滨工程大学船舶工程学院，黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学船舶工程学院，黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学船舶工程学院，黑龙江哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TE58;O322随着浅水处的油气逐渐被耗尽，对深水域的开发变得特别的重要。
