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海上平台导管架腿柱结构强度和稳定性分析
李清明;陈第一;祁雷;李宁;孙兆恒;刘子梁
【期刊名称】《中国海洋平台》
【年(卷),期】2024(39)3
【摘要】根据南海北部大陆西区气田的分布情况,为更经济和绿色地增加气田的产量,需要新增立管连接2个气田平台。
以支撑平台导管架的腿柱结构为研究对象,采用7套复合材料背负式管卡安装立管,并考虑腿柱实际受载工况,分析当管卡在不同位置时导管架腿柱结构强度和屈曲稳定性。
借助所构建的SACS计算模型,验证在水深88 m下,采用7套复合材料背负式管卡时,海洋平台导管架腿柱结构的安全性和可靠性,为在相同工作环境下平台腿柱结构的设计提供参考。
【总页数】6页(P46-51)
【作者】李清明;陈第一;祁雷;李宁;孙兆恒;刘子梁
【作者单位】中海石油(中国)有限公司湛江分公司;华南理工大学海洋科学与工程学院;中海油能源发展股份有限公司清洁能源分公司
【正文语种】中文
【中图分类】TE95;P751
【相关文献】
1.基于模型冰试验的多腿柱导管架平台结构最大冰载荷计算新方法——以渤海绥中36-1油田AII井口平台为例
2.单腿导管架平台的设计与结构内力分析
3.海上升压
站平台桩和上部结构柱腿连接强度分析4.基于带缆工况下的导管架主腿结构强度分析5.海上风机导管架基础钢管桩稳桩平台结构强度分析
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浙江大学硕士学位论文海洋平台结构可靠度评估的环境数据分析和重要度分析姓名：罗宏申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：金伟良;李海波2000.1.1●‘海洋平台结构可靠度评估的环境数据分析和重要度分析摘要本文以结构可靠度理论、统计分析理论和结构优化理论为基础，充分考虑了海洋平台结构的特点，利用Ｍａｔｌａｂ软件平台，对海洋平台的环境荷载和荷载抗力分项系数的优化进行了研究ｏｆ具体的研究工作是：’＼．基于可靠度设计的要求，对涉及工程结构设计的基本资料，如环境资料（波浪、流、风、冰、地震、海生物、水温、水位）、地质资料（土的物理力学性质等）和结构资料等，提出相应的基本要求和依据。
运用统计分析理论对绥中３６－１油田的一座平台和涠１Ｉ－４Ｃ平台的环境荷载和抗力进行统计分析，给出它们的概率分布形式并进行相应的检验．同时基于有限元分析软件ＳＡＣＳ计算结果和最小二乘法原理在Ｍａｔｌａｂ软件平台基础上进行平台基底总剪力的表达形式拟合．拟合结果对于平台整体可靠度衣疲劳可靠度提供了所需的基本数据资料．根据结构优化理论，提出系数重要度分析方法，并选择绥中３６－Ｉ油田的一座平台进行Ｍａｔｌａｂ编程计算系数重要度．本文的研究工作是浙江大学结构工程研究所承担的两个研究项目：“涠１１—４Ｃ－Ｔ－台结构可靠性研究”与‘‘基于可靠度的海洋平台结构设计的基础研究”的组成部分・少／一关键词：海洋≯结气萝魔结构优怨笋；环警札重移；竺ｈ６■■ｊ■■■●■■■■●■■■■●■■■■■■■●■■■■■■，■■■■■ＥＥ目■●■！■■■■Ｅｊ■■■■■Ｅ■■■｜■●■■●●■■■■■■■■■●｜目ｇ■■■■目■Ｅ■自！Ｅｇｅ浙江大学硕士学位论文，２００１１●海洋平台结构可靠度评估的环境数据分析和重要度分析Ａｂｓｔ／＇ａｃｔＵｓｉｎｇＭａｔＩａｂｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅｔｈｅｏｒｙａｎｄｍｅｔｈｏｄｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｏｐｔｉｍｕｍｄｅｓｉｇｎｆｏｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ１０ａｄｓａｎｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎｃｏｅｆｆｉｅｉｅｎｔｏｆ１０ａｄａｎｄｒｅｓｉｓｔａｈｏｅｏｆｏｆｆｓｈｏｒｅＰ１ａｔｆｏｒｉｌｌｓａｒｅｍａｉｎｌｙｓｔｕｄｉｅｄｏｎｔｈｅｂａｓｅｏｆｔｈｅｔｈｅｏｒｉｅｓｏｆｓ：ｒｕｅｔｕｆａｌｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｔｒｕｅｔｕｒａｌｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ａｎｄｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌＹｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｓｏｆｏｐｔｉｍｕｍｄｅｓｉｇｎｆｏｒｏｆｆｓｈｏｒｅＰ１ａｔｆｏｒｍｓ．Ｔｈｅｍａｊｏｒｃｏｎｔｅｎｔｓｉｎｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｓｆ０１１０ＷＳ：Ｏｎｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｓｔｒｕｅｔｕｒａｌｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ，ｔｈｅｂａｓｉｃｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒｂａｓｉｃｄａｔａｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎｄａｔａ，ｓｕｃｈａｓｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｄａｔａ（ｗａｖｅ、ｃｕｒｒｅｎｔ、ｗｉｎｄ、ｉｃｅ、ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ、眦ｔｅｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ、ｗａｔｅｒｌｅｖｅｌ），ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｄａｔａ（ｅａｒｔｈｙｐｈｙｓｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｅｔｅ．）ａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄａｔａｅｔｃ．ａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｕｓｉｎｇｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｔｈｅｏｒｙ，ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｌｏａｄｓａｎｄｆｅｂｉｓｔａｎｃｅｓｏｆａｎｏｆｆｓｈｏｒｅＰｌａｔｆｏｒｍｉｎＳＺ３６一ｌｏｆｆｓｈｏｒｅｏｉｌｆｉｅｌｄａｎｄＷ１卜４Ｃｐｌａｔｆｏｒｍａｒｅｇｉｖｅｎ，ｔｈｅｎｔｈｅｉｒｄｅｎｓｉｔｙｆｕｎｃｔｉｏｎｓａｒｅｇａｉｎｅｄ，ａｎｄｔｈｅｖｅｔｉｆｙｉｓｄｏｎｅ．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｒｅｓｕｌｔｃｏｍｐｕｔｉｎｇｂｙｔｈｅＳＡＣＳｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄｌｅａｓｅｓｑｕａｒｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｔｈｅｆｏｒｍｕｌａｏｆｔｏｔａｌｓｈｅａｒｉｎｇｆｏｒｃｅｉｎａｐｌａｔｆｏｒｍｂｅｔｔｏｍｉｓｓｉｍｕｌａｔｅｄ．ａｎｄｔｈｅｆｏｒｍｕｌａｉｓｔｈｅｂａｓｉｃｄａｔａｆｏｒｅｖａｌｕａｔｉｎｇｔｈｅＰ１ａｆｒｏｍｓｙｓｔｅｍｒｅｌｌａｂｉＩｉｔｙａｎｄｆａｔｉｇｕｅｒｅＩｉａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｒｉａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｍｅｔｈｕｄｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｕｐｔｉｍｕｍ，ａｎｄｃａｌｃｕＩａｔｅｓｔｈｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙｏｆａｎｏｆｆｓｈｏｒｅＰ１ａｔｆｏｒｍｉｎＳＺ３６—１ｏｆｆｓｈｏｒｅｏｉｌｆｉｅｌｄｕｓｉｎｇＭａｔｌａｂｓｏｌｔｗａｒｅ．Ｔｈｉｓｗｏｒｋｂｅｌｏｎｇｓｔｏｐｒｏｊｅｃｔ：“ＴＨＥＷｌｌ一４ＣＰＬＡＴＦＯＲＭＳＴＲＵＣＴＵＲＥＲＥＬＩＡＢＩＬＩＴＹＳＴＵＤＹＩＮＧ”ａｎｄｐｒｏｊｅｃｔ：“ＴＨＥＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮＳＴＵＤＹＯＦＴＨＥＯＦＦＳＨＯＲＥＰＬＡＴＦＯＲＭＳＴＲＵＣＴＵＲＥＤＥＳＩＧＮＢＡＳＥＤＯＮＲＥＬＩＡＢＩＬＩＴＹ”ｗｈｉｃｈａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｔｒＵＣｔｕｒａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｌａｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｅｉｓｉｉｉｉ＿＿＿＿Ｉ＿＿ｌ＿＿＿＿＿＿－＿＿＿自＿ｌ＿●目目Ｉ＿－Ｉ＿＿＿ｌ＿＿＿＿＿ｌ＿＿－＿＿＿＿－＿ｌ＿＿＿＿＿＿－＿＿≈浙江大学硕士学位论文．２００１ｎ●●●；●耋童兰垒篁丝星耋堡兰篁塑至丝鍪堡坌丝堡塞圣耋坌丝ｏｆｆｓｈｏｒｅｐｌａｔｆｏｒｍ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｐｔｉｍｕｍｍｅｔｈｏｄ；ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｄａｔａ；￥ｅｎＳｉｔｉＶｉｔｙ；Ｍａｔｌａｂ浙江大学硕士学位论文．２００１。
FPSO单点系泊系统的结构安全评估与优化FPSO（浮式生产储油船）作为一种将油气生产、储存和转运集于一身的海上设施，已经成为深海油田开发的重要利器。
而FPSO的单点系泊系统作为其重要组成部分之一，承担着保持船体稳定和安全的重要职责。
本文将对FPSO单点系泊系统的结构安全进行评估，并提出优化的方案。
首先，我们将对FPSO单点系泊系统的结构进行评估。
该系统主要由锚链、系泊桩、船体结构等组成。
我们可以通过有限元分析等方法对这些结构进行力学性能的评估。
例如，我们可以检查锚链的拉力是否符合设计要求，并进行疲劳寿命分析，以确保其在长期使用过程中不会发生断裂。
同时，我们还可以评估系泊桩的承载能力，确保其能够承受预期的水动力荷载和风荷载。
此外，对船体结构的强度和稳定性也需要进行评估，以确保其能够有效地抵抗外部环境条件的影响。
基于上述评估结果，我们可以对FPSO单点系泊系统进行优化。
首先，对于锚链的优化，我们可以考虑采用高强度材料，以增加其拉力容量，提高安全性。
此外，对于锚链的布设方式，我们可以采用合适的布锚角度和锚链间距，以增加系统的稳定性。
对于系泊桩的优化，我们可以选择更合适的材料和尺寸，以提高其承载能力。
此外，对于船体结构的优化，我们可以考虑采用增强结构或采用更合理的结构设计，以提高其抗风浪能力和波动荷载承载能力。
除了结构的优化，我们还应关注FPSO单点系泊系统的监测与维护。
监测系统可以通过各种传感器，如振动传感器、应变传感器等，对FPSO单点系泊系统进行实时监测，及时发现可能存在的问题，并采取相应的维护措施。
此外，定期的维护工作也是确保FPSO单点系泊系统安全运行的关键。
维护工作包括对锚链磨损情况的检查、系泊桩的防腐蚀处理以及船体结构的定期检测等。
除了上述内容，我们还应关注FPSO单点系泊系统的环境可持续性。
在优化设计和维护过程中，我们应考虑减少对环境的负面影响。
例如，在锚链的选用过程中，可以选择可回收或可再生的材料，以减少废弃物的产生。
FPSO单点系泊系统的疲劳分析与寿命评估概述FPSO（Floating Production Storage and Offloading）是一种用于海洋石油生产的浮式平台。
该平台通常使用单点系泊系统进行固定，以保持在海上工作期间的稳定性。
单点系泊系统的疲劳分析和寿命评估是确保FPSO平台安全和可靠运营的重要任务。
本文将深入探讨FPSO单点系泊系统的疲劳分析和寿命评估的方法和意义。
疲劳分析的方法疲劳分析是评估FPSO单点系泊系统的疲劳寿命的关键步骤之一。
它涉及到计算并预测系统在海浪和风力等外部环境作用下的应力载荷。
常见的疲劳分析方法包括有限元分析、结构应力计算以及疲劳寿命计算。
首先，有限元分析是一种常用的工程方法，可以通过将结构划分为有限数量的元素，模拟系统内应力和位移的分布。
通过对每个元素的力学行为进行分析，可以得出整个系统的应力和变形情况。
这对于理解FPSO单点系泊系统在不同情况下的强度和稳定性至关重要。
其次，结构应力计算是通过将FPSO单点系泊系统划分为不同的部件，分析其受力情况。
这可以帮助我们理解每个部件在持续工作过程中的应力分布。
这些应力计算结果对于评估每个部件寿命的关键因素很重要，并为做出必要的维护和修复提供了依据。
最后，疲劳寿命计算是根据确定的载荷和应力数据，结合材料的疲劳特性，预测结构的疲劳寿命。
这需要考虑到疲劳裂纹的扩展、应力集中以及系统的使用情况等因素。
通过疲劳寿命计算，我们可以了解FPSO单点系泊系统在特定条件下的使用寿命，从而制定相应的维护和修复计划。
疲劳分析的意义FPSO单点系泊系统的疲劳分析和寿命评估对于保障平台和人员的安全运行至关重要。
首先，疲劳分析可以帮助工程师们了解系统中不同部件的疲劳破坏和可靠性问题。
通过研究应力集中、疲劳裂纹扩展和载荷作用等因素，我们可以准确评估系统的强度和稳定性，并识别可能造成失效的关键部件。
这有助于及早发现潜在风险以及做出相应的加固和维修措施。
海洋平台的结构强度与稳定性分析海洋平台是一种在海洋中建造的人工平台，用于开展海上石油钻探、海洋科学研究、风电场建设等活动。
在海洋环境中，海洋平台的结构强度和稳定性是非常重要的，对于保证平台运行的安全性和可靠性至关重要。
本文将对海洋平台的结构强度和稳定性进行分析，并提出相应的解决方案。
一、结构强度分析1. 荷载计算海洋平台的结构强度受到多种荷载的影响，包括自重、风载、浪载、冲击载荷等。
在设计海洋平台时，需要根据平台的用途和运行环境合理计算各个荷载的大小，并采取适当的安全系数进行荷载设计。
2. 结构材料选择海洋平台的结构强度与所采用的材料有密切关系。
传统上，海洋平台的结构多采用钢结构，但随着高性能材料的发展，复合材料也逐渐应用于海洋平台的建造中。
选择合适的结构材料可以提高海洋平台的强度和耐久性。
3. 结构设计在海洋平台的结构设计中，需要考虑平台的稳定性和结构的强度。
采用合理的结构形式和连接方式，合理布置支撑结构和刚性连接，可以提高平台的整体结构强度。
二、稳定性分析1. 海底基础设计海洋平台的稳定性受到其海底基础的影响。
根据海洋平台的类型和运行环境，可以选择适合的基础形式，如桩基、板基等。
通过合理设计基础的形状和尺寸，保证海洋平台的稳定性。
2. 平台动力响应分析海洋平台在海洋环境中受到风力、波浪等外部荷载的作用，产生动态响应。
通过对平台的动力响应进行分析，可以评估平台的稳定性，并设计相应的减振措施，如增设阻尼器、减小平台的共振频率等。
3. 风、浪和冲击力分析在海洋平台的稳定性分析中，需要对海洋环境中的风、浪和冲击力进行综合分析。
通过采用海洋气象数据和水动力学模型，可以计算风、浪和冲击力的大小和作用方向，从而评估平台的稳定性。
总结：海洋平台的结构强度与稳定性分析对于确保平台的安全性和可靠性至关重要。
在设计过程中，需要合理计算各个荷载的大小，选择适当的结构材料，设计合理的结构形式和连接方式。
同时，进行稳定性分析包括海底基础设计、平台动力响应分析以及风、浪和冲击力分析等，保证平台在海洋环境中稳定运行。
FPSO单点系泊系统的船体结构设计与强度分析FPSO（浮式生产储油船）是一种具有储油和生产设施的浮式海上装置，它通常用于海上油田的生产和储存。
FPSO的单点系泊系统是这种装置中非常重要的一部分，其船体结构设计和强度分析是确保FPSO安全运行的关键因素之一。
首先，单点系泊系统是FPSO与海底油井之间的连接系统，包括单点摩擦系泊、单点插头系泊和单点部分系泊等几种类型。
单点摩擦系泊是最常用的一种，它通过利用摩擦力将FPSO固定在海底油井上方。
单点插头系泊则是通过在海底油井周围设置插头，将FPSO与海底油井连接起来。
单点部分系泊则是单点摩擦系泊和单点插头系泊的结合。
在设计单点系泊系统的船体结构时，需要考虑以下几个方面：1. 船体承载能力：船体结构需要具备足够的承载能力，以抵抗海浪、风浪和载荷等外力的作用。
通过结构分析和强度计算，可以确定船体的设计参数，如材料选用和壁厚尺寸等。
2. 系泊力分析：单点系泊系统的船体结构必须能够承受系泊过程中产生的力量，包括水平拉力、垂直张力和摩擦力等。
这些力量会对船体造成不同程度的影响，因此需要进行力学分析，以确定船体结构的强度和稳定性。
3. 船体稳性：单点系泊系统的船体结构设计还需要考虑船体的稳定性，以确保船体在海上能够保持平衡。
这包括对船体的浮力分析和稳性计算，以确定船体的重心和浮心位置。
4. 耐久性：由于FPSO通常需要长时间在海上运行，船体结构需要具备良好的耐久性，以抵御海水、海洋环境和海洋生物等因素的侵蚀和损坏。
因此，在船体结构设计中需要考虑材料的防腐蚀性能和船体的防护措施。
5. 可维修性：船体结构设计还应考虑到维修和检修的便捷性，以便在必要时对船体进行维护和修理。
这包括设计合理的结构连接方式和易于拆卸的部件，以方便对船体进行修理和更换。
船体结构设计与强度分析是确保FPSO单点系泊系统安全可靠运行的重要环节。
只有在船体结构强度满足设计要求并经过充分的分析和验证后，FPSO才能正常运行并提供可靠的油田生产和储存功能。
