自升式海洋鉆探平臺開發(fā)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、論文研究工作是基于浮體靜力學(xué)、波浪理論、結(jié)構(gòu)有限元分析方法，研究了自升式海洋鉆探平臺設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)開發(fā)了一種用于近海和沿岸工程勘探的新型、多功能、高效作業(yè)平臺，為近海和沿岸能源開發(fā)、地質(zhì)勘探、地基基礎(chǔ)工程提供了專業(yè)工程裝備。
　　論文研究內(nèi)容是自升式鉆探平臺開發(fā)設(shè)計(jì)研究，它綜合考慮了360度風(fēng)浪流載荷作用，探索開發(fā)了新型海洋工程裝備、突破設(shè)計(jì)主要技術(shù)，為可移動的自升式鉆探平臺結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。論文主要研究內(nèi)容如下：
　　

2、（1）查閱了自升式海洋平臺裝備開發(fā)研究進(jìn)展，梳理了相關(guān)設(shè)計(jì)與建造技術(shù)的主要問題，將可移動的自升式海洋平臺的主要尺度要素與總體布置設(shè)計(jì)、漂浮拖航穩(wěn)性、設(shè)計(jì)工況及載荷、平臺結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析等方面作為主要技術(shù)進(jìn)行研究，構(gòu)建了適用于近海與沿岸使用的自升式海洋平臺裝備開發(fā)的設(shè)計(jì)軟件平臺系統(tǒng)。
　?。?）根據(jù)設(shè)計(jì)需求和海洋平臺設(shè)計(jì)規(guī)范，確定了自升式海洋鉆探平臺的主要尺度，對平臺的整體布局和空間劃分進(jìn)行了規(guī)劃設(shè)計(jì)，給出了樁腿及固樁區(qū)、懸臂梁、吊機(jī)基

3、座等主要結(jié)構(gòu)布局，確定平臺總體布置形式及總布置圖，為后續(xù)的設(shè)計(jì)開發(fā)及主要技術(shù)研究提供基礎(chǔ)。
　?。?）基于五階斯托克斯波浪理論，編程計(jì)算了平臺樁腿波浪載荷，使波浪載荷分析更加精確；依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行各工況下的風(fēng)和海流載荷計(jì)算；在艙容計(jì)算及空間布置基礎(chǔ)上，計(jì)算遷航及站立工況的重量與重心，提高平臺的可變載荷。各工況的載荷計(jì)算和歸類整理，為后續(xù)平臺穩(wěn)性校核和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析提供計(jì)算輸入和邊界條件。
　　（4）針對移動、自升式平臺特點(diǎn)，考

4、慮了自由縱傾狀態(tài)的大傾角橫穩(wěn)性計(jì)算、破艙穩(wěn)性計(jì)算和極限重心高度曲線計(jì)算，使計(jì)算模型比固定縱傾的傳統(tǒng)計(jì)算模型更加符合實(shí)際浮態(tài)，提高了平臺拖航穩(wěn)性計(jì)算精度和拖航安全性?？紤]360度風(fēng)浪流載荷作用，計(jì)算了最危險(xiǎn)載荷作用方向下的站立穩(wěn)性，更加全面分析了平臺的站立穩(wěn)定性及安全性。
　?。?）考慮到樁腿、固樁區(qū)和吊機(jī)基座結(jié)構(gòu)是自升式平臺的主要結(jié)構(gòu)，在載荷計(jì)算的基礎(chǔ)上，對平臺結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)有限元建模，計(jì)算網(wǎng)格劃分，以及受力加載分析，分析了平臺