基于海洋平台—双摇摆柱结构体系的抗冰抗震弹塑性分析

发布时间：2017-10-03 12:29

  本文关键词：基于海洋平台—双摇摆柱结构体系的抗冰抗震弹塑性分析

  更多相关文章： 结构弹塑性分析 塑性应力破坏准则 双摇摆柱的海洋平台结构体系 静力分析 时程分析

【摘要】：海洋平台结构本身的复杂性及所处海洋环境的多变性,使得研究海洋平台在极端环境荷载下的结构行为极为重要。为满足在极端冰激荷载和极端地震荷载作用下海洋平台的安全性要求,本文通过结合海洋平台结构弹塑性研究现状,主要研究工作如下:1、针对JZ20-2海洋平台结构,结合目前国内外已取得的弹塑性破坏准则成果,依据JZ20-2海洋平台结构在极端冰激荷载和地震荷载作用下的仿真分析结果,得出对于海洋平台结构塑性破坏的判定,可以主要根据结构的塑性应力破坏准则和结构大变形破坏准则。2、针对新型基于摇摆柱体系的海洋平台结构体系,提出双摇摆柱的海洋平台的结构体系,并对双摇摆柱体系的海洋平台结构的连接杆尺寸、摇摆柱尺寸和连接杆与平台结构连接方式、以及与摇摆柱的连接方式进行优化分析,并与原海洋平台和单摇摆柱的海洋平台进行对比分析。3、针对新型双摇摆柱的海洋平台结构体系,对比传统纯钢桁架海洋平台结构和单摇摆柱的海洋平台在静力弹塑性分析法中的结构响应,分别进行谐响应分析、模态分析和低周往复分析;并对原海洋平台和基于摇摆柱的海洋平台结构进行拟冰力的静力推覆分析。4、针对新型双摇摆柱体系的海洋平台结构体系,对比传统纯钢桁架海洋平台结构和单摇摆柱的海洋平台在不同极端冰激荷载的塑性分析法中的结构响应,得出双摇摆柱体系的海洋平台结构体系在极端冰激荷载作用下控制位移响应和速度响应更好的效果;5、针对新型双摇摆柱体系的海洋平台结构体系,对比传统纯钢桁架海洋平台结构和单摇摆柱的海洋平台在不同极端地震荷载的塑性分析法中的结构响应,得出双摇摆柱体系的海洋平台结构体系在极端地震荷载作用下控制位移响应和速度响应更好的效果;IDA时程分析法在单一地震波作用时能为确定结构极限结构变形和极限承载力提供可靠参考。
【关键词】：结构弹塑性分析 塑性应力破坏准则 双摇摆柱的海洋平台结构体系 静力分析 时程分析
【学位授予单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U674.381;U661.41
【目录】：

• 摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 第一章 绪论13-26
• 1.1 课题背景13-14
• 1.2 结构振动控制国内外研究现状14-20
• 1.2.1 结构振动控制的发展历程14-15
• 1.2.2 主动控制与半主动控制15-17
• 1.2.3 被动控制17-18
• 1.2.4 摇摆墙结构体系发展及现状18-20
• 1.3 结构静力弹塑性分析20-21
• 1.4 结构动力弹塑性分析21-24
• 1.4.1 结构动力学与结构动力仿真分析21-22
• 1.4.2 结构动力弹塑性时程分析发展研究及意义22-23
• 1.4.3 动力弹塑性时程分析的基本原理23-24
• 1.5 选题的目的和课题来源24-25
• 1.5.1 选题的目的24
• 1.5.2 课题来源24-25
• 1.6 主要研究内容25-26
• 第二章 海洋平台塑性破坏理论分析26-36
• 2.1 引言26
• 2.2 构件的失效准则26-27
• 2.2.1 应力法26-27
• 2.2.2 变形参考值法27
• 2.3 实例分析27-34
• 2.3.1 海洋平台概况27-28
• 2.3.2 海洋平台ANSYS有限元模型28-30
• 2.3.3 荷载工况30
• 2.3.4 冰激荷载作用下结果分析30-33
• 2.3.5 地震荷载作用下结果分析33-34
• 2.4 结论34-36
• 第三章 基于双摇摆柱的海洋平台结构体系性能优化分析36-50
• 3.1 引言36
• 3.2 新型的基于双摇摆柱的海洋平台36-38
• 3.3 海洋平台结构—摇摆柱之间连接杆连接方式及摇摆柱体系减振效果初步分析38-42
• 3.3.1 挤压冰作用下结果分析39-41
• 3.3.2 天津波作用下结果分析41-42
• 3.3.3 小结42
• 3.4 双摇摆柱的刚度优化42-45
• 3.4.1 挤压冰作用下摇摆柱优化分析42-44
• 3.4.2 天津波作用下摇摆柱优化分析44-45
• 3.4.3 小结45
• 3.5 双摇摆柱—海洋平台之间连接杆的优化分析45-48
• 3.5.1 挤压冰作用下连接杆刚度组合优化分析46-47
• 3.5.2 天津波作用下连接杆刚度组合优化分析47-48
• 3.5.3 小结48
• 3.6 结论48-50
• 第四章 海洋平台—双摇摆柱体系的静力弹塑性分析50-60
• 4.1 前言50
• 4.2 谐响应分析50-53
• 4.2.1 ANSYS谐响应分析理论50-51
• 4.2.2 模态分析51-52
• 4.2.3 海洋平台结构的谐响应分析52-53
• 4.3 低周往复分析53-55
• 4.4 拟冰力的静力推覆分析55-59
• 4.5 小结59-60
• 第五章 海洋平台—双摇摆柱体系的抗冰塑性分析60-74
• 5.1 引言60
• 5.2 海洋平台抗冰塑性分析冰力工况60-61
• 5.3 ANSYS数值仿真分析61-72
• 5.3.1 挤压冰工况下的仿真结果分析62-64
• 5.3.2 挤压冰工况下的塑性破坏分析64-66
• 5.3.3 弯曲冰工况下的仿真结果分析66-68
• 5.3.4 弯曲冰工况下的塑性破坏分析68-72
• 5.4 小结72-74
• 第六章 海洋平台—双摇摆柱体系的抗震塑性分析74-86
• 6.1 前言74
• 6.2 海洋平台结构的逐步增量时程分析（IDA）74-75
• 6.3 不同地震波作用下海洋平台的时程分析75-84
• 6.3.1 地震工况的选取75-76
• 6.3.2 ANSYS地震仿真结果分析76-78
• 6.3.3 天津地震波作用下塑性破坏分析78-81
• 6.3.4 Elcentro地震波作用下塑性破坏分析81-84
• 6.4 小结84-86
• 第七章 结论与展望86-88
• 7.1 结论86-87
• 7.2 基于新型摇摆柱的海洋平台结构体系的发展展望87-88
• 参考文献88-92
• 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况92-94
• 致谢94

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