浮体建筑拼接方式、抗震性能与经济性分析

发布时间：2020-04-11 01:13

【摘要】：拼装式浮式结构作为一种利用海洋资源与空间的新型工程项目,在学术界及工程界占有越来越重要的位置。目前,在对拼装式浮式结构进行动力响应分析时,首先对于结构所受的动水压力作用、桩土相互作用未进行全面而深入的考虑;其次,连接器对于拼装式浮式结构物的动力响应影响还有待进一步研究。基于此,本文采用一种新型的拼装式浮式结构物,分析四块单浮体拼装后,考虑地震作用下的动水压力、桩土相互作用问题,对有限元数值模型进行动力响应分析。首先,讨论了拼装式浮式结构物及其连接器、动水压力、桩土相互作用的发展现状及研究思路。系统介绍了本论文采用的新型拼装式浮式结构物;介绍结构构造、运输及施工要点。其次,详细介绍了基于Morrison方程的附加质量方法;介绍了考虑桩土相互作用的P-y曲线法;详细介绍了有限元建模的全过程:材料本构及阻尼、单元选择、约束及外荷载、网格划分及时间步长、地震波的选择;详细介绍考虑群桩效应、矩形截面等效的附加质量法施加方案。继而,介绍了本论文采用的三种连接器方式:焊接连接、螺栓连接、销铰连接;详细介绍了连接方式有限元建模的过程及参数设置;基于三种不同的连接器,分析在地震动作用下拼装式浮式结构物的动力响应;并提出连接器的性能评定指标。然后,对拼装式浮式结构物的抗震性能展开研究:结构的模态分析,包括拼装数量、动水压力、桩土相互作用对于模态参数的影响;对不同地震波作用下,拼装式浮式结构物的动力响应进行研究;然后讨论动水压力、桩土相互作用对于拼装式浮式结构地震响应的影响规律;继而考虑不同水位、可调节浮力对于拼装式浮式结构物的地震影响规律。最后,将拼装式浮式结构物的上部建筑与陆地建筑进行对比:通过不同输入不同的地震波,对比分析上部建筑及陆地建筑的动力响应规律;通过介绍抗震性能提升系数,量化的评价上部建筑的抗震性能;对比分析上部建筑及陆地建筑的建造成本及空间利用情况,指出拼装式浮式结构物建造的自身优势。
【图文】：

浮式平台,海上卫星,海上机场,浮式结构物

图 1-1 超大型海上浮式平台（来自于网络）2012 年发布的《海洋工程装备制造业中长期发展规划》中，，提到未来将会加强对于海上机场、海上卫星发射场等大型海上浮式结构物的研发。2016 年底，国务院印发关于

方案,半潜式,航行性能,建造成本

图 1-2 箱式方案[6]图 1-3 刚性连接 MOB 方案[6]美国的半潜式超大型浮式方案主要用于军事[2]，对于结构要求是具有很好的运动性能和航行性能。半潜式结构较复杂，其建造成本及防腐成本较高。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU352.11

【参考文献】