“城岛二号”中央平台免灌浆腿护套结构设计

“城岛二号”中央平台免灌浆腿护套结构设计

一、“埕岛二号”中心平台非灌浆腿导管架结构设计(论文文献综述)

李丰亭[1](2008)在《火灾作用下CⅡ海洋平台的承载能力分析》文中认为海洋平台是海洋油气资源开发的基础性设施,是海上生产作业和生活的基地。基于海洋平台整体的抗火研究,能够有效地利用结构构件间的联系,分析平台结构的抗火能力,最终达到节约钢材,节省建设成本的目的。本文以平台结构的抗火性能为研究目标,以CII海洋平台为研究对象,较为系统地对油罐火灾和波浪力联合作用下平台的整体响应过程及响应机理进行了分析和研究。火灾燃烧研究是结构抗火的前提。本文介绍了火灾燃烧的特性以及海洋平台的火灾特点,分析火灾发生时钢结构海洋平台的温度场和结构响应。根据油罐火灾的燃烧特点,以油品表面热反馈的能量平衡为依据,建立油罐火灾燃烧过程的通用模型,通过迭代方法,计算得到质量燃烧速度。在Mudan模型的基础上,建立着火油罐稳定燃烧时的热辐射模型,基于能量守恒原理,计算油罐周围辐射热流的水平和垂直分布,得到平台结构温度随时间的变化模型,分析得到受火区域构件的温度场。根据CII海洋平台的有限元模型,应用温度升高时钢材的非线性应力-应变关系,通过ANSYS有限元模拟,计算海洋平台结构在温度、波浪力和风荷载作用下的响应。火灾发生时,平台结构构件的温度逐渐升高,由于钢材的弹性模量和屈服强度都急剧下降,使平台结构的承载能力下降。研究表明,对于A桩腿附近着火的CII平台,东北方向波浪力比西南方向波浪力具有更大的破坏作用,考虑方向周期改变的波浪力比恒定的波浪力更有破坏性。本文的研究方法和技术路线对海洋平台结构的抗火研究具有实际参考价值。

付方,陆建辉,李玉辉[2](2006)在《随机波浪载荷下CII海洋平台结构可靠性分析》文中研究说明将位于渤海湾的CII导管架海洋平台看作空间钢架结构,应用ANSYS软件对导管架平台进行动力学分析,得到平台的基本动力学参数;考虑随机波浪作用,应用蒙特卡罗模拟法和有限元方法对结构进行可靠性分析。以各管件壁厚为输入变量,以甲板位移响应、导管架最大应力和平台总质量为输出变量进行灵敏度分析,评价影响输出变量变化的主要因素并计算出导管架构件的可靠度。该研究对导管架海洋平台的安全性评价和结构设计具有参考意义。

陆建辉,李玉辉,付方,刘玲[3](2006)在《考虑随机波浪载荷的导管架平台结构优化设计》文中进行了进一步梳理研究海洋平台适应恶劣海况的设计理论,应用ANSYS软件对位于渤海湾的CII导管架海洋平台进行动力分析,得到CII平台基本动力学参数和在随机波浪载荷作用下的动力响应。CII平台是以管件为主的空间框架结构,将管件外径作为固定约束,以其壁厚作为设计变量,考虑刚度、强度和稳定性等约束条件,以结构的总重量为优化目标,对平台进行构件尺寸的优化设计,计算结果表明目标函数值比原设计减小4.33%,经济效益明显。此研究方法对近海导管架海洋平台的结构设计具有实际参考价值。

陆建辉,李玉辉,付方[4](2006)在《CⅡ海洋平台动力响应及模态参数辨识》文中进行了进一步梳理根据CⅡ平台的设计资料,应用ANSYS大型有限元软件对平台进行有限元建模,考虑平台服役海域环境条件及平台设计标准,采用JONSWAP谱描述随机波面,应用Morison方程描述作用在平台桩腿上的波浪载荷,评估了平台振动水平,确定y方向为主振方向。应用随机减量技术提取平台特征节点处的自由振动衰减信号,较正确地识别出平台6阶固有频率,同时识别出相应的模态阻尼比系数。

李玉辉[5](2006)在《导管架平台结构优化设计及疲劳分析》文中认为海洋平台是海洋油气资源开发的基础性设施,是海上生产作业和生活的基地。在风、浪、流等动载荷的作用下,有可能产生过大的振动响应,影响平台的安全性和工作可靠性。为追求投资效益,需要研究和探索新的设计理论及方法。本研究以实际的CII平台为对象,环境载荷主要考虑随机波浪作用,应用大型有限元软件ANSYS对平台进行有限元建模,分析得到平台的动力响应;在此基础上应用蒙特卡罗模拟法和基于有限元的可靠性分析方法对CII平台进行了结构可靠性研究,对影响输出变量变化的因素作出评价,计算得到平台系统的可靠度;在充分考虑结构自身的刚度、强度和稳定等约束基础上对平台构件进行截面尺寸(包含壁厚和外径)的优化设计;在频域内对结构进行随机振动动力学分析得到平台的响应参数,在此基础上应用谱分析方法对平台管节点进行疲劳分析并估算结构的寿命。研究结果表明,对CII平台,可将导管架应力分布和其稳定性约束条件作为平台系统主要失效模式的判据,计算得到导管架构件的可靠性指标为2.07,可靠度为0.98077;设计时桩柱和导管架如取较大外径可有效改善平台振动状况,以圆管构件的外径作为设计变量组,通过优化计算目标函数值,即平台总重量比原设计值减小了5.11%,并且刚度、强度和稳定性均满足约束要求;在文中列举的三种海况共同作用下,平台的整体寿命约为28.2年,结构在设计寿命内是偏安全的,这与实际情形相符。本文的研究方法和技术路线对海洋平台的结构设计和安全评估具有实际参考价值。

胡洪勤[6](2005)在《浅海采油平台振动原因分析及治理措施》文中指出针对埕岛油田中心二号生活平台剧烈振动的问题进行研究,通过理论分析、数值计算、模拟实验和现场测试,认为生活平台剧烈振动主要是由于导管架与桩的相对运动引起的。另外,海底冲刷造成导管架泥线处淘空,使导管架在泥线处失去约束,降低了结构的侧向刚度,进而加剧了平台的振动。根据问题产生的原因,采取了灌浆加抛石的治理方案。结果表明,这种方法既消除了导管架与桩的相对运动,又提高了基础的约束作用,最大减振幅度达到89%,实现了预期的减振目标。指出:浅海油田不宜采用直立式非灌浆桩腿导管架平台,平台设计时应考虑淘空的影响,采取相应措施,避免淘空降低平台的侧向刚度。

刘玲[7](2005)在《基于变刚度TMD的海洋平台振动控制虚拟实现》文中研究指明海洋平台结构是海洋油气资源开发的基础性设施,是海上生产作业和生活的基地。在风浪流等动载荷的作用下,有可能产生过大的振动响应,因此将结构振动控制理论和方法应用于海洋工程当中是非常必要的。在海洋工程中应用虚拟样机技术具有非常现实的意义,可缩短研究周期、节约研究费用、提高研究质量。 本文以一实际平台结构为研究对象,在考虑实际应用和工程条件要求的前提下,设计一种新型变刚度调谐质量阻尼器(VSTMD),并对控制装置的振动控制效果进行了研究。在充分了解CⅡ海洋平台结构特点和环境特征的前提下,首先建立该平台的有限元模型,分析其模态特性及其在随机波浪载荷作用下的动力响应,确定结构y方向为主振动方向,为振动控制指明方向。然后根据平台结构参数、动力响应、载荷特点设计了控制装置主要参数,并提出切实可行的控制方案及完整的控制系统。在此基础上,使用多种软件对该控制器的控制效果进行了联合仿真,首先建立海洋平台的柔性体模型并验证了模型的正确性,通过一定的约束关系将控制器模型添加到平台甲板上,建立控制系统模型并进行机电一体化仿真。仿真结果表明,该控制装置对由随机波浪力引起的平台振动有良好的控制效果,平台甲板的位移响应均方根差下降了23.02%,加速度响应均方根差下降了26.51%,支撑移动位移均方根差为0.0612m在允许范围内。在确定控制装置有效的基础上,对控制装置的安装位置进行了分析研究,为物理样机的设计、制造、调试和安装提供了依据。

文世鹏,王津,黄维平[8](2005)在《非灌浆导管架平台异常振动的测试分析及故障诊断》文中研究说明通过对平台在风浪作用下的振动测试分析,发现了直立式非灌浆桩腿导管架平台在海底冲刷条件下发生异常振动的原因是导管架与桩之间存在较大的相对运动,以至于在风浪较大时发生碰撞。因而,结构的动力特性和动态响应都与设计结果不一致。在非极值海况条件下,平台的振动超出了设计预测值,并提出了治理和设计建议。

杨和振,李华军,黄维平[9](2005)在《海洋平台结构环境激励的实验模态分析》文中进行了进一步梳理介绍了对位于渤海湾的“埕岛二号”中心生活平台所进行的现场测试实验,该平台为直立式导管架钢结构平台。此次现场实验是在波浪力、风等环境载荷激励下测试结构动力响应的。利用频域的模态识别法峰值法(PP)和时域中的自然激励法(NExT)结合特征系统实现算法(ERA)分别对海洋平台结构现场测试的动力响应数据进行模态参数识别;利用ANSYS建立了该平台结构的三维有限元模型,并进行结构的模态分析。海洋平台结构的理论和实验模态分析结果吻合较好,分析结果表明该类模态参数识别方法能够为结构损伤诊断提供基准模型,可以运用于实际结构的健康监测以及维护维修。

陈新权,何炎平,谭家华[10](2004)在《井组平台环境载荷计算和强度分析》文中指出通过对一井组平台进行环境载荷计算和结构分析,为该类型平台的结构优化设计、总体布局和使用维修提供依据。

二、“埕岛二号”中心平台非灌浆腿导管架结构设计(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、“埕岛二号”中心平台非灌浆腿导管架结构设计(论文提纲范文)

(1)火灾作用下CⅡ海洋平台的承载能力分析(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 工程背景与研究意义
        1.1.1 概述
        1.1.2 钢结构抗火研究的意义
        1.1.3 大型钢结构的火灾特点
    1.2 国内外的研究现状
        1.2.1 钢结构的结构响应研究
        1.2.2 结构抗火设计方法的进展
    1.3 火灾的研究方法与技术路线
        1.3.1 火灾的研究方法
        1.3.2 火灾的燃烧模型
        1.3.3 火作用下钢结构的温度响应
    1.4 本文主要工作
2 火灾温度场的理论分析
    2.1 火灾与其温度-时间曲线
        2.1.1 海洋平台的火灾特点
        2.1.2 火灾的温度时间曲线
    2.2 热分析的基本材料属性
        2.2.1 热工性能参数
        2.2.2 高温下钢材的力学性能
    2.3 应力-应变关系模型
    2.4 热载荷
    2.5 热传导方程和单值性条件
        2.5.1 热传导方程
        2.5.2 单值性条件
        2.5.3 瞬态热传导的求解原则
    2.6 火源释热率
        2.6.1 火源的分类
        2.6.2 火源释热率的计算
        2.6.3 火源发热量
    2.7 本章小结
3 火灾作用下海洋平台温度场的理论分析
    3.1 火灾环境温度计算数学模型
    3.2 计算油罐火灾的燃烧速度
        3.2.1 油品表面热反馈的能量平衡
        3.2.2 辐射换热的计算
        3.2.3 对流换热的计算
        3.2.4 导热量的计算
    3.3 火焰温度场数学模型
        3.3.1 假设条件
        3.3.2 火焰高度数学模型
        3.3.3 火焰倾斜角度数学模型
        3.3.4 角系数的确定
    3.4 辐射力的确定
    3.5 不同高度的目标平面的辐射热分布
    3.6 本章小结
4 火灾作用下的海洋平台结构响应
    4.1 结构整体响应分析基础
        4.1.1 结构的整体安全性和设计要求
        4.1.2 悬链线效应
    4.2 结构抗火极限状态分析和模型参数
    4.3 CII 海洋平台有限元模型
        4.3.1 ANSYS 简介
        4.3.2 CⅡ海洋平台有限元模型
    4.4 火灾作用下海洋平台结构整体响应分析
        4.4.1 基本假定
        4.4.2 波浪力计算
        4.4.3 六种加载情况下平台的有限元分析
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 主要工作
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
个人简历
硕士期间发表的论文

(2)随机波浪载荷下CII海洋平台结构可靠性分析(论文提纲范文)

0 引言
1 导管架平台结构可靠性分析原理
2 结构模型和分析过程
    2.1 结构分析模型
    2.2 随机波浪载荷的计算
    2.3 分析过程
3 计算结果及分析
    3.1 动力特性
    3.2 可靠性分析结果
4 结束语

(3)考虑随机波浪载荷的导管架平台结构优化设计(论文提纲范文)

1 平台优化设计的数学模型
    1.1 设计变量
    1.2 目标函数
    1.3 约束条件
2 结构模型和分析过程
    2.1 结构分析模型
    2.2 随机波浪载荷的处理
    2.3 分析过程
3 计算结果及分析
    3.1 动力特性
    3.2 优化结果及分析
4 结语

(4)CⅡ海洋平台动力响应及模态参数辨识(论文提纲范文)

0 引 言
1 CⅡ海洋平台有限元模型
2 波浪力作用下动力响应分析
3 海洋平台模态参数辨识
4 结 论

(5)导管架平台结构优化设计及疲劳分析(论文提纲范文)

1 前言
    1.1 工程背景与研究意义
    1.2 结构可靠性分析发展概况
    1.3 结构优化设计研究进展及现状
    1.4 结构疲劳分析方法研究进展及现状
    1.5 本文主要工作
2 海洋平台动力响应
    2.1 CII 海洋平台概况
    2.2 CII 海洋平台有限元模型
        2.2.1 ANSYS 简介
        2.2.2 CⅡ海洋平台有限元模型
    2.3 海洋平台的模态分析
    2.4 随机波浪力的计算
        2.4.1 时域内波浪力的计算
        2.4.2 频域内波浪力的处理
    2.5 海洋平台在波浪力作用下的响应
    2.6 本章小结
3 海洋平台结构可靠性分析
    3.1 概述
    3.2 结构可靠性分析原理
    3.3 CII 海洋平台结构可靠性分析策略
    3.4 CII 海洋平台结构可靠性分析过程及结果
        3.4.1 分析过程
        3.4.2 结果分析
    3.5 本章小结
4 海洋平台结构优化设计
    4.1 概述
    4.2 CII 海洋平台结构优化设计策略
    4.3 优化过程及结果分析
        4.3.1 分析过程
        4.3.2 优化结果及分析
    4.4 本章小结
5 海洋平台疲劳分析
    5.1 概述
        5.1.1 基于线性累积损伤理论的疲劳分析方法
        5.1.2 基于断裂力学理论的疲劳分析方法
    5.2 PSD 分析和疲劳分析的谱方法
        5.2.1 随机振动(PSD)分析
        5.2.2 谱疲劳分析方法
    5.3 CII 海洋平台疲劳分析过程及结果
        5.3.1 分析过程
        5.3.2 结果分析
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 本研究的主要工作
    6.2 研究工作展望
参考文献
致谢
附录

(7)基于变刚度TMD的海洋平台振动控制虚拟实现(论文提纲范文)

1 前言
    1.1 工程背景与研究意义
    1.2 结构振动控制技术研究进展及现状
        1.2.1 被动控制方法
        1.2.2 主动控制方法
        1.2.3 半主动控制方法
        1.2.4 混合式控制方法
    1.3 虚拟样机技术发展概况
        1.3.1 虚拟样机技术概念
        1.3.2 虚拟样机技术在产品研制周期中的几个阶段
        1.3.3 虚拟样机技术的结构体系
        1.3.4 虚拟样机的意义
        1.3.5 虚拟样机技术的应用领域
    1.4 海洋平台振动控制现状
    1.5 本文主要工作
2 海洋平台动力响应
    2.1 CⅡ海洋平台概况
    2.2 CⅡ海洋平台有限元模型
        2.2.1 ANSYS简介
        2.2.2 CⅡ海洋平台有限元模型
    2.3 海洋平台的模态分析
    2.4 随机波浪力的计算
    2.5 海洋平台在波浪力作用下的响应
    2.6 本章小结
3 基于 VSTMD的海洋平台振动控制
    3.1 概述
    3.2 VSTMD控制原理
    3.3 VSTMD控制策略
    3.4 VSTMD控制装置设计
    3.5 控制系统设计
    3.6 本章小结
4 基于 VSTMD的 CⅡ平台振动控制虚拟实现
    4.1 概述
    4.2 ADAMS软件简介
    4.3 海洋平台VSTMD振动控制系统虚拟样机
        4.3.1 海洋平台样机模型
        4.3.2 VSTMD装置虚拟样机模型
    4.4 机电一体化仿真系统
        4.4.1 确定ADAMS的输入与输出
        4.4.2 平台振动控制系统协同仿真模型的建立
        4.4.3 仿真结果分析
        4.4.4 控制器安装位置对仿真效果的影响
    4.5 本章小结
5 结论与展望
    5.1 主要工作
    5.2 研究工作展望
参考文献
致谢
附录

(8)非灌浆导管架平台异常振动的测试分析及故障诊断(论文提纲范文)

1 测试方案
    1.1 测点布置
    1.2 测试仪器
2 测试结果分析
    2.1 导管架与桩的相对运动
    2.2 平台的固有频率
    2.3 导管架与桩的碰撞
    2.4 平台的扭转振动
3 结 语

(9)海洋平台结构环境激励的实验模态分析(论文提纲范文)

0 引 言
1 工程背景
2 现场测试实验
3 环境激励下模态识别方法
    3.1 峰值法 (PP)
    3.2 自然激励法 (NExT)
    3.3 特征系统实现算法 (ERA)
4 有限元模拟及结果分析
    4.1 有限元模型的建立
    4.2 模态参数识别结果分析
5 结论与讨论

(10)井组平台环境载荷计算和强度分析(论文提纲范文)

1 概述
2 井组平台结构概况
3 环境载荷
    3.1 分析采用的环境条件
    3.2 风载荷
    3.3 波浪与海流载荷
        3.3.1 波浪载荷
        3.3.2 海流载荷
        3.3.3 波浪海流载荷汇总
    3.4 冰载荷
    3.5 土壤
4 结构强度分析
5 结论

四、“埕岛二号”中心平台非灌浆腿导管架结构设计(论文参考文献)

  • [1]火灾作用下CⅡ海洋平台的承载能力分析[D]. 李丰亭. 中国海洋大学, 2008(02)
  • [2]随机波浪载荷下CII海洋平台结构可靠性分析[J]. 付方,陆建辉,李玉辉. 石油工程建设, 2006(06)
  • [3]考虑随机波浪载荷的导管架平台结构优化设计[J]. 陆建辉,李玉辉,付方,刘玲. 中国海洋大学学报(自然科学版), 2006(05)
  • [4]CⅡ海洋平台动力响应及模态参数辨识[J]. 陆建辉,李玉辉,付方. 振动与冲击, 2006(04)
  • [5]导管架平台结构优化设计及疲劳分析[D]. 李玉辉. 中国海洋大学, 2006(03)
  • [6]浅海采油平台振动原因分析及治理措施[J]. 胡洪勤. 石油工程建设, 2005(03)
  • [7]基于变刚度TMD的海洋平台振动控制虚拟实现[D]. 刘玲. 中国海洋大学, 2005(03)
  • [8]非灌浆导管架平台异常振动的测试分析及故障诊断[J]. 文世鹏,王津,黄维平. 海洋工程, 2005(02)
  • [9]海洋平台结构环境激励的实验模态分析[J]. 杨和振,李华军,黄维平. 振动与冲击, 2005(02)
  • [10]井组平台环境载荷计算和强度分析[J]. 陈新权,何炎平,谭家华. 中国海洋平台, 2004(05)

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