地震作用下牵索塔海洋平台动力特性分析

发布时间：2020-12-13 13:10

　　随着世界经济的快速发展，人们对石油资源的需求也迅速的增加，在陆地石油资源开采的同时，国家也在积极的对我国南海石油进行开发，而其他各国也从未停止对海洋石油的开发与利用。我国南海石油资源主要分布在水深200m至500m的海域，在海洋平台的发展过程中，牵索塔式海洋平台从经济性、安全性等各方面均适宜在此深度海域进行石油开采，因此牵索塔平台的研究就显得尤为重要。南海位于多发地震区，由于海洋平台自身造价比较高昂，地震时如果受到损坏而停产，不仅造成巨大经济损失，还易于导致严重的次生灾害。与陆地结构不同，海洋结构在地震过程中需考虑地震过程中流体对结构的作用。本文利用ANSYS有限元对位于南海中牵索塔式海洋平台在水平地震作用下的分析。主要内容包括：1.桁架式模型及梁式模型的有限元建立运用大型有限元软件ANSYS单元库中提供的Pipe59、Link10、Mass21等单元分别建立桁架式牵索塔式海洋平台模型及三维梁式模型，并对系泊索找形。2.三维等效梁式模型及桁架式模型的有限元验证利用刚度等效的方法建立牵索塔式海洋平台的等效梁式模型，并通过静风荷载，最不利工作荷载及地震作用下动力特性分析验证梁式模型及桁架式... 

【文章来源】：东北石油大学黑龙江省

【文章页数】：92 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
创新点摘要
第一章 绪论
    1.1 选题依据和研究背景
    1.2 牵索塔海洋平台在我国南海石油开发重要意义
    1.3 牵索塔式海洋平台的发展及应用概况
    1.4 近海结构所承受主要荷载
        1.4.1 波浪及海流荷载作用及其分析方法以及研究概况
        1.4.2 风荷载及其分析方法以及研究概况
        1.4.3 地震作用的分析方法及其研究概况
    1.5 有限元软件在海洋平台及桅杆结中结构性能研究的应用
第二章 牵索塔海洋平台桁架式模型及梁式模型有限元模型建立
    2.1 引言
    2.2 牵索塔海洋平台工程概况
    2.3 牵索塔海洋平台有限元模型的建立
        2.3.1 有限元模型的建立以及单元的选用
        2.3.2 牵索塔海洋平台梁式模型的建立
        2.3.3 基于梁式模型的有限元模型的建立以及单元的选用
    2.4 桁架式模型正确性的验证
    2.5 本章小结
第三章 桁架式模型及梁式模型的等效性的验证
    3.1 引言
    3.2 桁架式模型及梁式模型在水平静风作用下的对比分析
    3.3 桁架式模型及梁式模型整体稳定对比分析
    3.4 桁架式模型及梁式模型模态对比分析
    3.5 桁架式模型及梁式模型地震动力作用分析
        3.5.1 地震响应时程分析方法
        3.5.2 地震波的选取
    3.6 El-centro 波作用下结构的地震响应分析
        3.6.1 海洋环境中地震作用下桁架式模型各截面未发生扭转的验证
        3.6.2 海洋环境中桁架式模型与梁式模型在 El-centro 波下动力特性对比
        3.6.3 考虑波浪作用时地震响应下梁式模型与修正梁式模型的对比分析
    3.7 地震响应分析过程中考虑波浪荷载作用的必要性
    3.8 人工波作用下模型地震响应分析
    3.9 本章小结
第四章 不同参数梁式模型的动力特性分析
    4.1 引言
    4.2 不同索-塔连接形式的梁式模型
    4.3 不同索-塔连接形式的梁式模型模态分析
    4.4 海洋环境中 El-Centro 地震波作用下动力响应分析
        4.4.1 不同索-塔间夹角模型
        4.4.2 不同索层数梁式模型
        4.4.3 不同索-塔连接位置梁式模型
    4.5 海洋环境中人工波作用下动力响应分析
        4.5.1 不同索-塔间夹角模型
        4.5.2 不同索层数梁式模型
        4.5.3 不同索-塔连接位置梁式模型
    4.6 海洋环境中 Taft 波作用下动力响应分析
        4.6.1 不同索-塔间夹角模型
        4.6.2 不同索层数梁式模型
        4.6.3 不同索-塔连接位置梁式模型
    4.7 本章小结
结论与展望
参考文献
发表文章目录
致谢
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本文编号：2914589