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作业井架极限承载能力的分析与研究陈 聪（大庆油田有限责任公司第四采油厂，黑龙江大庆 １６３５１１） 摘 要：井架是修井机的关键部件，承受主要的载荷，地锚桩是修井安全作业中的薄弱环节，固定修井机井架绷绳的地锚桩，其安装位置及安装数量对修井机井架承载能力都有十分重要的影响。
研究出一套具有科学依据的修井机井架桩基础安装标准，为修井作业系统的安全运转提供有力的理论依据。
关键词：井架；地锚桩；安装；安全；理论依据 中图分类号：ＴＥ３５８＋．４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９８１（２０１６）０６—００３１—０２ 修井机井架进行受力分析评价，工程上常用的方法是现场测试井架应力、位移及结构动态特性，以测试数据为基础按线性外推方法确定井架的承载力。
但由于其恶劣的工作环境和复杂的受力情况，应用常规力学方法进行力学分析已经不能满足设计的需要，因为这种方法只能对有限的危险部位进行布置测点，很难取得全面、合理的评价结果。
伴随计算机技术和计算方法的发展，复杂的工程问题可以采用离散化的数值计算技术并借助计算机得到满足工程要求的数值解，有限元法也因此得到高速发展和普遍应用。
因此，将有限元技术应用于修井机井架的设计中，不但能缩短开发周期，而且使产品重量轻，满足强度、受压失稳和振动要求。
１ 井架极限承载能力分析对于钢结构的极限承载力研究，常用的分析方法有线性屈曲法、凡何非线性分析方法、几何和材料双重非线性分析法以及试验分析等。
线性有限元平衡方程的推导过程中，应用了弹性力学的基本方程及虚功原理。
弹性力学中的二个基本方程分别是几何方程、本构方程和平衡方程。
井架相似模型就是根据相似理论，要求模型所用材料与实物相同、几何相似、边界条件相似和物理量相似。
几何相似就是要求原型与模型各相应部分的长度成比例边界条件相似即模型实验时的边界条件必须是原型与模型相似或一致而物理量相似则要求模型与原型对应点的集中载荷、均布载荷等参数成比例。
该井架是一个由型钢焊接件构成，以梁为主的空间杆系刚架结构。
井架承载能力测试加载装置研究及应用
田志新;李宇键;杨健琪;路通
【期刊名称】《中国设备工程》
【年(卷),期】2024()10
【摘要】模块钻机和修井机井架是钻井和修井作业过程中的主要承重结构,其本身的稳定性与承载能力水平直接关乎钻井作业过程中的安全。
按照标准要求需定期进行应力测试,以检查井架的承载能力,确认其满足现场实际作业需要。
测试过程中需要对井架进行加载,同时由于井架的形式不同,需要采用不同承载能力的工装实施作业,以适应现场井架的特点。
针对井架承载能力测试中遇到的安全性较差和效率较低的问题,通过开展技术研究,解决现场井架承载能力测试作业的应用困难,提升井架应力测试作业的综合能力。
本文介绍了一种井架承载能力测试加载装置,详细阐述了该装置的技术原理与作业特点。
【总页数】3页(P149-151)
【作者】田志新;李宇键;杨健琪;路通
【作者单位】中海石油技术检测有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM75
【相关文献】
1.井架和底座承载能力测试及安全性评估方法研究
2.基于应力测试的海洋修井机井架承载能力评价
3.井架承载能力测试及智能化监控系统的设计
4.井架承载能力在
线测试与钩载监控技术研究5.电磁力加载法桥架承载能力测试技术标准化的研究及应用
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基于有限元方法的井架承载力安全评定
刘汉光;张士超;吴奇兵;饶茜
【期刊名称】《石油工业技术监督》
【年(卷),期】2018(034)002
【摘要】W平台修井机已服役近15年,结构承载能力大幅降低.通过现场检测获得井架结构具体参数,采用ABAQUS软件建立其结构分析模型,从结构强度、动态响应、稳定性及局部腐蚀杆件应力4个方面系统地对结构进行安全评定.评估结果表明:该井架结构强度降低较大,已不能满足设计要求;结构自振频率低,在设计和使用修井机时,要避免与之相同或相近;稳定性好,井架发生破坏时因为强度不够而非整体结构失稳;局部的腐蚀穿孔会造成应力集中;有限元分析可以得出井架的受力状态,优势明显.
【总页数】4页(P35-38)
【作者】刘汉光;张士超;吴奇兵;饶茜
【作者单位】中海油安全技术服务有限公司天津300450;中海油安全技术服务有限公司天津300450;中海油安全技术服务有限公司天津300450;中海油安全技术服务有限公司天津300450
【正文语种】中文
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基于静力安定理论的刚性结构抗风极限承载力概率性评价方法摘要：本文针对刚性结构在风荷载作用下的极限承载力进行了研究。
基于静力安定理论，建立了刚性结构抗风极限承载力的概率性评价方法。
首先，给出了刚性结构在风场作用下的受力分析和自然振动频率的计算方法。
然后，利用静力安定理论，对刚性结构在极限荷载下的破坏形式进行分类，并推导了承载力的概率分布函数。
最后，通过实例分析，验证了该方法的可行性和实用性。
关键词：静力安定理论；刚性结构；风荷载；极限承载力；概率性评价1. 引言刚性结构是现代建筑和工程结构中广泛使用的一种类型。
在地震、风等自然灾害以及重载荷载等情况下，刚性结构的安全稳定性是必须要考虑的问题。
其中，风荷载是影响建筑和工程结构稳定性的重要因素之一。
目前，针对刚性结构在风荷载作用下的稳定性问题，已经有了大量的研究成果。
但是，研究现有的抗风设计准则和规范，我们可以发现，这些规范主要是基于经验或半经验公式，无法满足精细化设计和风险评价的需求。
因此，如何通过可靠的方法评估刚性结构在风荷载作用下的极限承载力是当前研究领域的一个热点问题。
2. 刚性结构的受力分析和自然振动频率计算刚性结构在风荷载作用下所受的力分为静力和动力两种。
其中，静力是指风场对立面所产生的压力和吸力，而动力则包括风振和涡脱落等因素。
为了研究极限承载力问题，本文主要考虑静力因素对刚性结构的影响。
静力压力的作用，使结构的拉伸区域形成，对应于结构的竖向强度，静力浮力的作用，使结构的压缩区域形成，对应于结构的横向强度。
刚性结构的自然振动频率是指结构未受到外力时，结构以自身某一特定形式振动的频率。
因此，自然振动频率也是判断结构安全稳定性的一个重要指标。
本文给出的自然振动频率计算方法是通过有限元方法求解结构的刚度矩阵和质量矩阵，然后利用求解得到的矩阵，进行特征值分析。
3. 基于静力安定理论的刚性结构极限承载力概率性评价方法静力安定理论是描述纤维材料的屈曲问题的经典理论之一。
煤矿主井井架承载能力验算于建兵;贾勇;朱旦育【摘要】以安徽省一煤矿主井为例,主井原打算每年提升煤为300万t,现为了增加年提升量,年提升量改为350万t.对其采用有限元软件ANSYS分析了井架的主腿1、主腿2、牛腿1、牛腿2等的主要构件在新荷载作用下的最大应力情况.可以看出工况4情况下结构应力增加最大,并对在工况4情况下的地基进行验算.最后经过验算,井架结构基本可以满足改造后的提升要求.通过对该井架的分析可以给以后相类似井架的分析提供参考.【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】3页(P134-136)【关键词】井架;荷载;应力;ANSYS;工况【作者】于建兵;贾勇;朱旦育【作者单位】中国矿业大学,建筑工程学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学,建筑工程学院,江苏,徐州,221008;中国矿业大学,建筑工程学院,江苏,徐州,221008【正文语种】中文【中图分类】TU272;TU328该矿2004年11月8日正式建成投产，矿井设计能力年产原煤300万t，按照要求，该煤矿将进一步提高到年产350万t。
主井提升及地面原煤运输能力不能满足实际生产需求，需要对主井提升及地面运输系统进行扩能改造。
根据《该煤矿主井系统(含地面生产系统)改造可行性方案》，提升机卷筒保持现状，单勾装载量由16 t提高到20 t，提升主钢丝绳单根最小钢丝破断拉力总和由945.131 kN提高到1 001.627 kN，超过了该煤矿主井井架设计的钢丝绳破断力。
该煤矿主井井架结构设计型式为钢井架L-A型;第一层天轮平台(高程 40.900 m)，第二层天轮平台高程46.300 m，井架总高52.950 m。
井架结构为空间框架体系，主副斜腿、框架梁均采用箱形梁，部分为焊接工字形梁。
井架所用钢材为Q235钢。
基础采用C25混凝土，整体现浇基础。
井架基础置于第三层粉土上，地基承载力标准值fk=220 kPa。
在用井架剩余承载能力极限状态评定方法
周国强;郭奕珊
【期刊名称】《石油机械》
【年(卷),期】1998(026)011
【摘要】钻井井架因长期使用。
各构件，构件间连接及井架整体都会产生不同程度的损伤与缺陷，严重影响井架的承载能力，与承载能力降低的同时，井架结构的应变参数也发生相应的变化，对此，为提高井架的使用安全性提出以实测应变参数为基础的井架科承载能力极限状态评定方法，即采用以应变参数测试为主，辅以为形测量，腐蚀测量，焊缝探伤等综合测试方法检测用井架结构性能，应用极际状态理论评定在用井架剩余承载能力，应用该方法已测试与评
【总页数】3页(P15-17)
【作者】周国强;郭奕珊
【作者单位】大庆石油学院秦皇岛分院;大庆石油学院秦皇岛分院
【正文语种】中文
【中图分类】TE923
【相关文献】
1.在役钻机井架承载能力极限状态评定方法及应用 [J], 吴文秀;陈勇;韩兴
2.在用7000m钻机井架可靠性评定 [J], 李学彤;周国强
3.在用F320A型井架可靠性评定方法研究 [J], 万夫
4.在用钻机井架可靠性评定 [J], 韩树江
5.在用钻机井架可靠性的模糊故障树评定 [J], 张玉斌
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基于有限元的JJ225/43-K型井架承载能力分析作者：余利徐小兵韩兴来源：《科技资讯》 2012年第7期余利1 徐小兵1 韩兴2(1.长江大学机械工程学院湖北荆州 434000; 2.北京康布尔石油技术发展有限公司北京 100000)摘要:基于ANSYS建立了JJ225/43-K型井架的有限元分析模型,分别进行了在最大钩载及风载、立根载荷、自重的组合作用下JJ225/43-K型井架的计算分析。
应用ANSYS软件建立了井架模型,对模型施加不同载荷,分析得出井架最大应力部位,据此推断井架的极限载荷。
运用模型修正理论结合现场实测的应力应变数据,对井架的仿真模型进行了修正,得出了井架的极限载荷数据,实现了对井架的承载能力的评定。
关键词:井架有限元承载能力结构分析安全评估中图分类号:TP2 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)03(a)-0068-021 JJ225/43-K型井架JJ225/43-K型井架钢结构总高43m,这种井架前扇敞开,整个井架本体由数段构架组成,各段均为焊接结构,段与段之间采用销子或螺栓联结。
这种井架一般都可采用水平分段拆装,整体起放和分段运输的方法;拆装方便、迅速、安全。
井架为钢结构总高43m,分为上段、中上段、中段、中下段、下段。
其各段截面如表1。
下段横撑:方钢340×250×16;下段斜撑:H型钢340×250×9×14。
井架材料为Q235,弹性模量E为206GPa,泊松比为0.3密度为7830kg/m3,屈服强度为235MPa。
最大设计钩载为2250kN,5×6轮系。
井架钢结构各段与各杆件之间焊接可靠,处理为刚性连接;工作时底部与支座间的销联接简化为铰支座;忽略二层台、天车、人字架及底部连接等附属结构的影响。
2 计算工况2.1 此井架的计算工况有2种(1)井架最大额定静负荷2250kN(5×6 轮系),不考虑自重、风载、立根载荷及各种设备的作用,JJ225/43-K型井架的计算与分析。
128YAN JIUJIAN SHE煤矿中的钢结构井架结构设计分析Mei kuang zhong de gang jie gou jing jia jie gou she ji fen xi蒋超煤矿是现阶段我国主要的能源矿产，是大部分建筑材料的生产原材料和主要的电力原材料。
随着钢结构设计在建筑行业的普遍运用，煤矿的井架也由混凝土结构逐渐采用钢结构，本文结合湖南新星煤矿的井架结构设计，分析钢结构井架的结构设计。
一、新星煤矿概况新星煤矿位于湖南省永兴县马田镇，隶属于湖南省煤业集团马田矿业有限公司，属于国有中型煤矿，其设计生产能力为45万t 每年；保有资源储量901.5万t，其中基础储量：542.5万t，资源量：278.8万t。
矿井现生产水平为-400m，矿井为准采深度-600m。
生产水平布置有226、216下两个生产采区，工作面采用走向长壁后退式采煤方法，主采6煤，回采工作面支护采用单体配π梁、两梁五柱迈步式，工作面炮采落煤。
主井承担矿井原煤提升任务，设计选择JKMD-2.25×4落地多绳摩擦式提升机，装备一对GDS1/6/2/2型双层二车罐笼，配套电动机YTS400S3-8、355kW、380V 交流电动机一台。
副井承担矿井辅助提升任务，安装一台2JK-3.5×1.7/11.5双滚筒缠绕式提升机，配JR1512-10电动机，功率480 kW，配套双层二车罐笼提升容器，承担矿井的全部提升任务。
此次改造后设计提升任务改为辅助提升，担负矿井煤矸石、设备、材料以及人员等提升任务。
暗副斜井采用双钩串车提升作业，利用已安装的一台2JTPB1.6×1.2防爆双滚筒提升绞车，配套YBRO400M-8，132kW，660V 电动机一台，采用变频电控装置，减速比1:20，最大提升速度3.0m/s。
此次设计暗副斜井承担矿井矸石、材料、设备的提升任务。
本次项目的钢结构井架主要用于煤矿主井和副井的罐笼提升。
