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近海导管架平台的结构分析开题报告

 2021-02-24 10:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

平台总强度分析包括静力分析和动力分析, 目的是使结构在设计使用寿命内, 能够满足环境条件要求, 并能承受工作荷载和环境荷载作用 . 以导管架平台为代表的固定式海洋结构物的刚性较大, 甲板荷载较小, 尤其是当平台工作深度未超过 30m 时, 结构的自振频率与波浪频率相比要大得多, 动力荷载对位移的放大作用比较小, 可以暂不考虑结构的动力响应的影响, 只作静力分析 . 对某导管架平台整体和局部结构强度进行分析计算, 运用 ansys建立 某导管架平台整体结构计算分析有限元模型, 确定了平台的环境荷载, 按照规范进行荷载组合, 确定结构计算分析的主要工况, 计算了在各种荷载组合工况下的整体结构应力, 并通过对平台整体结构应力状态的分析, 选取平台应力幅值较大的典型管节点, 对典型管节点进行了强度校核.

作为常见的海上结构,导管架平台在完成钻井、采油、储油等作业的同时,由于长期暴露在海洋环境当中,会受到恶劣的天气环境以及其他诸多复杂因素的影响,有时还会受到爆炸、撞击等偶然载荷的作用,因此平台倒塌事故时有发生,这不仅造成了严重的环境污染,同时也带来了巨大的经济损失。为保证结构在恶劣环境下的抗倒塌能力,延长结构的服役期,有必要从整体结构层面出发,研究平台结构的整体安全性能。目前导管架平台的整体安全水平研究主要围绕在静力载荷作用分析的阶段,由动力载荷造成的整体倒塌以及所体现的安全储备方面研究较少。

自上世纪60年代以来,我国已建成和服役上百座钢制导管架海洋平台。这些导管架平台大多数已经达到或超过了它们的初始设计寿命,但为了经济利益,大部分老龄化导管架海洋平台经过维护改造还在继续坚守岗位。由于导管架海洋平台长期在非常复杂且极其恶劣的海洋环境中服役,难免不发生不同程度损伤,同时结构也会严重老化,因此老龄化导管架平台在延寿服役期内存在多种安全隐患。为确保导管架海洋平台作业安全与人员生命安全,实施导管架海洋平台结构实时在线监测,掌握导管架海洋平台结构的工作安全状况,实现早期预警具有重要意义。

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2. 研究的基本内容与方案

作用在平台的环境荷载主要有风,波浪,海流载荷。荷载组合原则是:

根据所选定的设计环境条件, 对实际有可能出现的各种荷载, 应按最不利情况进行组合, 但地震荷载除外.对同一结构的不同设计项目 (如结构总体受力分析和局部构件设计等 ), 应按其各自实际可能同时出现的最不利荷载情况分别进行组合. 受水位影响的荷载和设计项目, 在进行荷载组合时, 应把水位作为一组合条件考虑.

首先对渤西导管架平台结构进行分析,先了解平台结构,再建立平台结构有限元模型,针对模型进行结构内力及应力分析基本荷载包括结构自重,设备荷载,活荷载及环境荷载等。第四部对环境荷载及计算工况选择。根据计算工况组合对平台整体结构有限元强度分析。最后就是对平台典型管节点的选取及强度计算。

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3. 研究计划与安排

1.2017.3.1-3.10:相关文献阅读

2.2017.3.11-3.20:外文翻译

3.2017.3.21-4.15:建立平台的有限元模型

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4. 参考文献(12篇以上)

1.宋础,刘汉中,海上风力发电厂开发现状及趋势【j】。电力勘察设计,2006(2):55-58.

2.薛清梅,王金柱。大型海上风力发电的开发【j】。发电设备,2007,21(2):161-163

3.王素霞。国内外风力发电的情况及发展趋势【j】。电力技术经济,2007,19(1):29-31

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