導管架平臺受撞擊動態(tài)響應分析及其可靠性研究.pdf

1、作為海上石油資源開發(fā)的大型基礎(chǔ)性設(shè)施,海洋平臺是海上生產(chǎn)作業(yè)和生活的基地,但由于其所處的環(huán)境十分復雜、惡劣,平臺受撞擊事件時有發(fā)生,且航行于海上的船舶一般噸位較大,即便其以較小的速度撞擊平臺也會對平臺結(jié)構(gòu)形成較大的破壞,從而影響結(jié)構(gòu)的安全性及正常使用,因此本文將針對埕島油田某計量平臺進行導管架結(jié)構(gòu)的受撞擊動態(tài)響應分析及其可靠性研究,主要研究內(nèi)容分為以下幾個方面：
　　 ⑴導管架平臺靜力分析。根據(jù)工程實際數(shù)據(jù),建立考慮樁-土相互作

2、用的海洋平臺有限元模型。根據(jù)撞擊點位置不同選取9中不同工況進行導管架平臺受撞擊力靜力分析,得出撞擊位置不同對平臺受力狀態(tài)及變形特性的影響。
　　 ⑵海洋平臺極限承載力分析。建立考慮平臺結(jié)構(gòu)幾何非線性和材料非線性的有限元模型,通過逐級加載的方式,對以上所選取的9中工況下的平臺結(jié)構(gòu)進行極限承載力分析,得出各工況下平臺的倒塌破壞方式,以平臺項部位移荷載曲線變得平緩作為平臺倒塌的依據(jù),得到平臺的極限承載力。
　　 ⑶平臺受撞擊時

3、的撞擊力數(shù)值反演。以平臺整體變形為依據(jù),將平臺整體結(jié)構(gòu)簡化為具有一定非線性性質(zhì)的彈簧單元,船舶則簡化為一特定的質(zhì)量塊,給該質(zhì)量塊以一定初始速度,從而研究船舶噸位及船舶與平臺撞擊前速度大小與撞擊力的對應關(guān)系,完成撞擊作用力的數(shù)值反演。
　　 ⑷導管架平臺受撞擊動態(tài)響應分析。首先通過平臺模態(tài)分析,得到平臺固有頻率和振型,計算瞬態(tài)響應分析中質(zhì)量阻尼系數(shù)Alpha和剛度阻尼系數(shù)Beta。將撞擊力簡化為隨時間呈三角形分布的荷載,對平臺受撞