插销孔开孔对圆柱型板壳桩腿结构强度影响研究

发布时间：2021-08-10 07:36

　　自升式平台桩腿插销孔开孔设置于整个桩腿长度范围,直接影响了桩腿的有效横截面面积,也影响了桩腿的总体弯曲性能。文章论述插销孔开孔对桩腿总强度及屈曲强度的折减计算方法,进一步根据桩腿直径、板厚以及插销孔大小及间距的变化,论述插销孔对板厚折减程度或折减系数的敏感性;对插销孔局部强度分析方法进行比较,得到快速有效的局部强度计算方法,为自升式平台在设计初期快速确定桩腿设计方案提供基础。 

【文章来源】：船舶. 2020,31(05)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

桩腿横截面插销孔示意图

通过计算，无插销孔筒体的壁厚约为71.9 mm时，两根桩腿变形均约为0.205 m，轴向相当应力在无插销孔局部应力放大位置约-167 MPa，两者变形及轴向应力相当。在此基础上，可以得到桩腿的相当板厚折减约10.1%，桩腿截面积的折减约9.95%。计算结果示意见图2。为了验证桩腿受水平力对等效板厚的计算是否存在额外影响，在桩腿两端施加弯矩的基础上，对两组桩腿板施加相同的水平方向压力，得到的两根桩腿变形与应力结果一致，说明桩腿在同时承受端部弯矩与水平剪力状态下，以等效变形及相当轴向应力的评估方法也适用。由于应力的取读需要排除插销孔局部应力放大的因素，因此为了便于结果取读，下文仅以变形结果进行对比。

对于桩腿屈曲的折减方法，根据DNV船级社对于壳体屈曲的校核要求[4]，关注桩腿的整体屈曲及局部屈曲。由于总强度分析中已考虑开孔的折减，利用折减后的桩腿进行总强度分析及整体屈曲校核；对于局部屈曲，则需要模拟桩腿局部屈曲模式，以屈曲模式相同为目标，讨论插销孔折减的影响；分别建立局部受压模型，计算得到的桩腿有无插销孔开孔的对比如图3-图4。图4 有开孔桩腿屈曲模式

【参考文献】：
期刊论文
[1]自升式平台板壳式桩腿设计[J]. 夏侯命胜,程维杰,迟少艳,杨德庆.  船舶工程. 2020(02)

硕士论文
[1]自升式平台桩腿强度及疲劳寿命分析[D]. 王强.哈尔滨工程大学 2013



本文编号：3333763