多腿导管架平台冰载下的动力响应分析

发布时间：2020-09-28 18:53

　　随着海洋石油大开发时代的来临,越来越多的海域出现了海洋平台。在寒冷海域,冬季海冰对平台结构产生的破坏是不可忽略的,尤其是海冰引起的结构振动,严重影响着海洋平台冬季的生产作业和工作人员的安全舒适感。而现有的规范中,对于冰力引起的结构振动问题仍没有相对完整的规定。在学界,也没有一个适于实际工程需要、易于进行分析计算的理论模型。因而增加了评估平台安全性的难度。本文从多桩腿所受冰力的效应、冰载荷本身以及导管架平台的结构响应三个方面着手,联系我校冰工程实验室提出的冰力计算模型,在适于工程使用的基础上,提出一套相对完整的用于计算多桩腿导管架平台冰载下动力响应的力学计算模型。并结合实际的导管架平台,运用ANSYS有限元软件对该计算模型合理性进行实例计算研究。为了更便于直接对平台的动力响应做出评估,本文对影响结构响应效果的各因素进行敏度分析,其中包括冰厚、冰速、冰的作用周期、不同桩腿上冰力的非同时性等。通过大量计算分析,指出在冰挤压破坏情况下,冰的作用周期、冰的非同时破坏性对整体结构的影响比较大。冰速、冰厚等的影响则相对较小。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2009
【中图分类】：P752
【部分图文】：

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时破坏现象；另一方面，冰盖受迎冰面桩腿破坏后，由于其侧面约束的降低和先期损伤而导致海冰强度的减弱，进而减小对后面桩腿的作用力，即冰的遮蔽效应。图2-1 冰与桩腿作用示意图国外的许多学者都曾用不同方法针对多腿结构所受冰力进行过研究，其中H.Seaki，K.Kato等人著文较全面地介绍过多腿冰力的估算方法。对于如图2-1所示的任何两腿以上的结构的总冰力，K.Kato等人给出了以下估算方法：7

桩柱,偏斜角,垂线,冰边

(C)(A)：type A (B)：type B (C)：type C图2-2 三种子相互作用类型子相互作用是冰对多腿结构作用的最基本形式。K.Kato等人把如图2-1所示的冰对多腿结构作用的最一般情况概化为图2-2所示的三种子相互作用类型：Type A是双桩并列迎冰，是两桩连线与冰向垂直、或与垂线偏斜角在15°以内的情况；当冰向与垂线偏斜角大于15°时为Type B，是一桩柱在另一桩柱已划开的水沟边界旁迎冰，即双桩斜向迎冰；Type C是一桩柱在左右两桩柱己划开的冰边界之间迎冰，实际上是三腿以上结构斜向迎冰。根据冰力模型试验的数据，Kato和Sodhi给出了子相互作用Type A的子放大系数为：af 1(5)0.125(1)0.5(15)111fLDfLDLDaa(2-9)式中，D，桩柱直径；

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构相互作用理论振动问题得到越来越多的关注和研究，人们发现，有越来用强迫振动理论来解释的。例如，许多现场测试表明结构低冰速下的，而此时所谓的特征破碎频率是不具备太多实生的多为延性变形或屈曲破坏；同时，对于冰力周期特征有在许多实际问题的分析中得到很好的体现，仍有许多学陆续出现了一些脱离强迫振动理论的理论分析模型，这些，就是将结构的反馈作用作为分析中需要考虑的一个重要面做分别的介绍。ck模型atlock以库克湾现场观测为背景，提出了一种由冰排引起型。它从冰排和结构的位移和弹性变形的条件出发，考虑。

【参考文献】