海洋平台—摇摆柱结构体系抗冰设计方法研究
发布时间：2023-01-09 12:00
渤海湾所处海洋气候恶劣,冬季结冰严重,况且抗冰海洋平台结构自身较柔,容易造成海洋平台结构振动问题突出。平台振动不仅影响结构安全,还会造成设备破坏、影响工作人员正常生活及健康等问题。为减小结构振动,满足结构安全及正常使用要求,本文对新型高防灾结构体系“海洋平台-摇摆柱结构体系”进行冰荷载作用下的动力计算,探究和分析其抗冰激性能,提出一套适用于导管架海洋平台的摇摆柱结构体系抗冰设计方法,并对此设计方法进行正确性验证。主要研究工作如下:1.以JZ20-2北高点海洋平台为例,提出一种新型海洋平台-摇摆柱结构体系,通过对比分析原海洋平台JZ20-2和新型摇摆柱海洋平台结构体系在百年一遇冰荷载作用下的动力响应发现,新型海洋平台-摇摆柱结构体系的位移和加速度均明显减小。利用有限元软件ANSYS分析连接杆的刚度比以及摇摆柱的刚度比对原平台结构的影响,可知连接杆及摇摆柱刚度在一定范围内时,减振效果较好。综合抗冰效应、经济实用以及便于施工的原则,最终确定连接杆和摇摆柱与原平台的刚度比,提出一套适用于渤海湾导管架海洋平台的抗冰设计方法。2.在上述抗冰设计方法基础上,以JZ20-2海洋平台为基础,改变海洋平台...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 导管架海洋平台振动控制研究与应用
1.2.1 导管架海洋平台发展及特点
1.2.2 抗冰海洋平台被动控制研究现状
1.2.3 抗冰平台主动、半主动控制研究现状
1.3 摇摆墙结构体系的发展
1.4 本文选题意义及课题来源
1.4.1 本文选题意义
1.4.2 本文课题来源
1.5 本文主要研究内容
第2章 海洋平台-摇摆柱结构体系
2.1 引言
2.2 基于摇摆柱的海洋平台结构体系
2.2.1 海洋平台概况
2.2.2 基于摇摆柱的海洋平台结构体系概况
2.2.3 有限元模型
2.3 荷载工况
2.3.1 冰荷载作用
2.3.2 地震作用
2.4 基于摇摆柱的海洋平台结构模态分析
2.5 本章小结
第3章 海洋平台-摇摆柱结构体系设计方法研究
3.1 引言
3.2 结构冰振反应分析
3.3 连接杆刚度研究
3.3.1 连接杆杆径优化分析
3.3.2 连接杆长度优化分析
3.3.3 小结
3.4 摇摆柱刚度研究
3.4.1 摇摆柱刚度优化分析
3.4.2 小结
3.5 海洋平台-摇摆柱结构体系减振性能优化分析
3.5.1 理想状态对比分析
3.5.2 减振性能分析
3.5.3 舒适性分析
3.6 本章小结
第4章 海洋平台-摇摆柱结构体系设计方法的验证
4.1 引言
4.2 海洋平台-摇摆柱结构体系设计方法的刚度适用性
4.2.1 海洋平台刚度影响
4.2.2 小结
4.3 海洋平台-摇摆柱结构体系设计方法的验证
4.3.1 基于摇摆柱的JZ20-2MUQ海洋平台概况
4.3.2 基于摇摆柱的JZ20-2MUQ海洋平台刚度分析
4.3.3 JZ20-2MUQ海洋平台-摇摆柱结构体系冰激振动分析
4.3.4 小结
4.4 海洋平台-摇摆柱结构体系设计方法的抗震验算
4.4.1 地震荷载工况
4.4.2 地震响应时程分析
4.4.3 小结
4.5 本章小结
第5章 海洋平台-摇摆柱结构体系设计方法优化研究
5.1 引言
5.2 适用于海洋平台-摇摆柱结构体系的铰接节点优化研究
5.2.1 海洋平台摇摆柱铰接节点分析
5.2.2 铰接节点优化
5.3 浮箱连接方法
5.4 融冰方法优化
5.4.1 集肤电加热技术
5.4.2 摇摆柱融冰方法
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于摇摆柱的海洋平台动力稳定性分析[J]. 温琦,张纪刚,韩永力. 青岛理工大学学报. 2015(06)
[2]海洋平台基于隔振锥体装置的减振效应研究[J]. 吴汶洁,刘文光,范道安. 海洋工程. 2015(05)
[3]框架-摇摆墙结构抗震性能试验研究[J]. 张富文,李向民,许清风,贡春成,陈溪,刘琼. 建筑结构学报. 2015(08)
[4]用于海洋平台结构的钢管混凝土摇摆柱构造性能试验研究[J]. 张纪刚,王剑阁,韩永力. 北京工业大学学报. 2015(07)
[5]基于自复位摇摆柱的海洋平台摇摆结构抗振性能研究[J]. 张纪刚,牛群. 青岛理工大学学报. 2015(01)
[6]JZ20-2MUQ平台初步损伤诊断和安全评估方法研究[J]. 颜昌德,陈祥余,周雷,王巍巍,李记忠. 石油工程建设. 2013(04)
[7]框架-摇摆墙结构体系中连接节点试验研究[J]. 曹海韵,潘鹏,吴守君,叶列平,曲哲. 建筑结构学报. 2012(12)
[8]导管架平台在地震荷载作用下响应分析[J]. 李金凤,钟华林. 中国水运(下半月). 2012(05)
[9]基于实测的导管架海洋平台振动对人员安全评价[J]. 车啸飞,张大勇,岳前进,樊哲良. 海洋工程. 2011(04)
[10]摇摆结构及自复位结构研究综述[J]. 周颖,吕西林. 建筑结构学报. 2011(09)
博士论文
[1]抗冰平台结构的性能设计分析与验证研究[D]. 王胜永.大连理工大学 2013
[2]抗冰结构的原型测量与分析评价技术研究[D]. 王延林.大连理工大学 2011
[3]摇摆墙—框架结构抗震损伤机制控制及设计方法研究[D]. 曲哲.清华大学 2010
[4]基于渤海地震环境的海洋平台抗震设防标准研究[D]. 彭艳菊.中国地质大学（北京） 2008
[5]面向动力性能的抗冰导管架平台优化设计研究[D]. 刘翔.大连理工大学 2008
[6]导管架海洋平台地震响应研究[D]. 韩晓双.大连理工大学 2008
硕士论文
[1]新型海洋平台抗振构造措施及抗振抗倒塌分析研究[D]. 孙海超.青岛理工大学 2016
[2]基于摇摆柱的海洋平台结构体系振动控制理论与试验研究[D]. 苏锐.青岛理工大学 2015
[3]自复位海洋平台的振动控制研究[D]. 牛群.青岛理工大学 2014
[4]输油管道集肤效应电伴热控制系统的研究[D]. 唐小云.中国计量学院 2014
[5]导管架平台舒适度研究[D]. 潘友鹏.大连理工大学 2014
[6]基于摇摆墙体系的海洋平台被动控制抗震性能研究[D]. 江志伟.青岛理工大学 2013
[7]基于加强层粘滞阻尼系统和摇摆墙结构的海洋平台振动控制初步研究[D]. 禚焕雯.青岛理工大学 2012
[8]抗冰平台冰激振动抑制策略研究[D]. 李德权.大连理工大学 2010
[9]现役导管架式海洋平台抗冰抗震性能分析[D]. 金书成.大连理工大学 2009
[10]基于内部耗能减振的海洋平台振动控制研究[D]. 屈召富.山东大学 2008
本文编号：3729152
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.2 导管架海洋平台振动控制研究与应用
1.2.1 导管架海洋平台发展及特点
1.2.2 抗冰海洋平台被动控制研究现状
1.2.3 抗冰平台主动、半主动控制研究现状
1.3 摇摆墙结构体系的发展
1.4 本文选题意义及课题来源
1.4.1 本文选题意义
1.4.2 本文课题来源
1.5 本文主要研究内容
第2章 海洋平台-摇摆柱结构体系
2.1 引言
2.2 基于摇摆柱的海洋平台结构体系
2.2.1 海洋平台概况
2.2.2 基于摇摆柱的海洋平台结构体系概况
2.2.3 有限元模型
2.3 荷载工况
2.3.1 冰荷载作用
2.3.2 地震作用
2.4 基于摇摆柱的海洋平台结构模态分析
2.5 本章小结
第3章 海洋平台-摇摆柱结构体系设计方法研究
3.1 引言
3.2 结构冰振反应分析
3.3 连接杆刚度研究
3.3.1 连接杆杆径优化分析
3.3.2 连接杆长度优化分析
3.3.3 小结
3.4 摇摆柱刚度研究
3.4.1 摇摆柱刚度优化分析
3.4.2 小结
3.5 海洋平台-摇摆柱结构体系减振性能优化分析
3.5.1 理想状态对比分析
3.5.2 减振性能分析
3.5.3 舒适性分析
3.6 本章小结
第4章 海洋平台-摇摆柱结构体系设计方法的验证
4.1 引言
4.2 海洋平台-摇摆柱结构体系设计方法的刚度适用性
4.2.1 海洋平台刚度影响
4.2.2 小结
4.3 海洋平台-摇摆柱结构体系设计方法的验证
4.3.1 基于摇摆柱的JZ20-2MUQ海洋平台概况
4.3.2 基于摇摆柱的JZ20-2MUQ海洋平台刚度分析
4.3.3 JZ20-2MUQ海洋平台-摇摆柱结构体系冰激振动分析
4.3.4 小结
4.4 海洋平台-摇摆柱结构体系设计方法的抗震验算
4.4.1 地震荷载工况
4.4.2 地震响应时程分析
4.4.3 小结
4.5 本章小结
第5章 海洋平台-摇摆柱结构体系设计方法优化研究
5.1 引言
5.2 适用于海洋平台-摇摆柱结构体系的铰接节点优化研究
5.2.1 海洋平台摇摆柱铰接节点分析
5.2.2 铰接节点优化
5.3 浮箱连接方法
5.4 融冰方法优化
5.4.1 集肤电加热技术
5.4.2 摇摆柱融冰方法
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间论文发表及科研情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于摇摆柱的海洋平台动力稳定性分析[J]. 温琦,张纪刚,韩永力. 青岛理工大学学报. 2015(06)
[2]海洋平台基于隔振锥体装置的减振效应研究[J]. 吴汶洁,刘文光,范道安. 海洋工程. 2015(05)
[3]框架-摇摆墙结构抗震性能试验研究[J]. 张富文,李向民,许清风,贡春成,陈溪,刘琼. 建筑结构学报. 2015(08)
[4]用于海洋平台结构的钢管混凝土摇摆柱构造性能试验研究[J]. 张纪刚,王剑阁,韩永力. 北京工业大学学报. 2015(07)
[5]基于自复位摇摆柱的海洋平台摇摆结构抗振性能研究[J]. 张纪刚,牛群. 青岛理工大学学报. 2015(01)
[6]JZ20-2MUQ平台初步损伤诊断和安全评估方法研究[J]. 颜昌德,陈祥余,周雷,王巍巍,李记忠. 石油工程建设. 2013(04)
[7]框架-摇摆墙结构体系中连接节点试验研究[J]. 曹海韵,潘鹏,吴守君,叶列平,曲哲. 建筑结构学报. 2012(12)
[8]导管架平台在地震荷载作用下响应分析[J]. 李金凤,钟华林. 中国水运(下半月). 2012(05)
[9]基于实测的导管架海洋平台振动对人员安全评价[J]. 车啸飞,张大勇,岳前进,樊哲良. 海洋工程. 2011(04)
[10]摇摆结构及自复位结构研究综述[J]. 周颖,吕西林. 建筑结构学报. 2011(09)
博士论文
[1]抗冰平台结构的性能设计分析与验证研究[D]. 王胜永.大连理工大学 2013
[2]抗冰结构的原型测量与分析评价技术研究[D]. 王延林.大连理工大学 2011
[3]摇摆墙—框架结构抗震损伤机制控制及设计方法研究[D]. 曲哲.清华大学 2010
[4]基于渤海地震环境的海洋平台抗震设防标准研究[D]. 彭艳菊.中国地质大学（北京） 2008
[5]面向动力性能的抗冰导管架平台优化设计研究[D]. 刘翔.大连理工大学 2008
[6]导管架海洋平台地震响应研究[D]. 韩晓双.大连理工大学 2008
硕士论文
[1]新型海洋平台抗振构造措施及抗振抗倒塌分析研究[D]. 孙海超.青岛理工大学 2016
[2]基于摇摆柱的海洋平台结构体系振动控制理论与试验研究[D]. 苏锐.青岛理工大学 2015
[3]自复位海洋平台的振动控制研究[D]. 牛群.青岛理工大学 2014
[4]输油管道集肤效应电伴热控制系统的研究[D]. 唐小云.中国计量学院 2014
[5]导管架平台舒适度研究[D]. 潘友鹏.大连理工大学 2014
[6]基于摇摆墙体系的海洋平台被动控制抗震性能研究[D]. 江志伟.青岛理工大学 2013
[7]基于加强层粘滞阻尼系统和摇摆墙结构的海洋平台振动控制初步研究[D]. 禚焕雯.青岛理工大学 2012
[8]抗冰平台冰激振动抑制策略研究[D]. 李德权.大连理工大学 2010
[9]现役导管架式海洋平台抗冰抗震性能分析[D]. 金书成.大连理工大学 2009
[10]基于内部耗能减振的海洋平台振动控制研究[D]. 屈召富.山东大学 2008
本文编号：3729152
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