海洋平管提吊强度分析程序开发

发布时间：2020-08-20 16:30

【摘要】：海底管道铺设过程中,拖运至预定地点的管道分段要从海底提起进行焊接,然后下放埋设。管道被提起后一端悬空,中间悬跨段较长,弯曲变形很大,在复杂的环境载荷及提吊载荷作用下,极易导致管道的破坏。为保证海底管道在提吊过程中的变形控制在弹性变形范围内,不发生屈服现象,需要对提吊方案进行力学分析。提吊过程管道的悬跨段是一个大挠度变形的几何非线性问题,由于与海床的接触点未知,又是一个动边界问题。本文基于管道的大挠度变形理论,结合调研过程中得到的管道提吊施工的具体措施、具体步骤,借助ANSYS的二次开发功能,运用APDL和UIDL二次开发语言,编制了具有友好界面的平管提吊专用有限元分析程序。将海床分为刚性地基和弹性地基两种模型,对管道提吊过程的动边界问题进行迭代求解,对管道变形及强度进行大位移非线性计算分析。本程序的主要功能是,通过输入管道数据、环境载荷、吊点位置及提吊高度,可以自动建立有限元分析模型,进行大位移非线性计算,得到管道在当前提吊方案下变形情况、吊缆轴力、临界着地点的位置、应力大小及强度校核结果。结合实际工程案例,与铺管专用计算软件OFFPIPE的计算结果对比,验证了本程序的正确性和可靠性。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：P756.2
【图文】：

示意图,单层,海底管道,构件

3、压缩构件（受压构件）；4、管型悬链构件，多数属刚性的悬链构件，因为它除受拉力外，还存在和剪力；5、扭转与弯曲构件；6、压力钢管；7、外压作用下的圆管（筒柱壳）等多种构件的性状。海底管道必须同时起到上述各种构件的作用。因此，海底管道是一种单一，但同时发挥多种功能的结构。这些结构性能必须同时发挥作用，才能在结确保海底管道正常、安全地运转。海底管道按结构分类可分为单层管加配重层结构、双层保温管结构、单层管加配重层结构[24]。特殊情况下，还有一种双层保温管加配重层结构的管道.1.1 单层管结构单层管道结构示意图：

示意图,单层保温管,海底管道,构件

双层保温,管结构

第二有很多，其中聚酯泡沫是一种常用的采用双层保温管的结构形式，胜利油底装油管道，用的就是 630 8— 油田设计的海底管道，也采用了双层到外依次是输送管（内管）、保温层层上也可能加配重层，但这种情况很生破裂时，外层管道可防止管道内输24]：

【引证文献】