滩海钢制导管架海洋平台隔振技术研究

发布时间：2018-06-07 08:58

  本文选题：导管架平台 + 冰激　； 参考：《西南石油大学》2017年硕士论文

【摘要】：导管架平台作为海洋工程结构物的主要形式,在海冰载荷的作用下会产生强烈的振动,影响结构的稳定性,降低平台的可靠性,威胁工作人员的身心安全,海洋平台隔振技术研究具有极大的实际应用价值。论文以实际工程项目为依托,以渤海某滩海钢制导管架平台为研究对象,采用理论研究与数值模拟相结合的方式,对导管架平台结构的动态特性及冰激载荷下的动力响应进行分析,在此基础上,对隔振技术进行了研究。主要研究内容包括:(1)对冰激基本理论研究。分析了海冰的物理力学特性、海洋平台冰激振动模式,研究了适用于渤海固定结构物的冰力计算方式。(2)分析了导管架平台冰激载荷下的振动。基于数值模拟方法对某滩海钢制导管架海洋平台进行了结构性能与动态特性研究,建立了有限元计算模型,对平台前二十阶模态进行了计算分析,得到了平台各阶模态下的固有频率、最大位移、节点的模态参数。在此基础上对平台进行了冰激振动数值计算与分析,研究发现在特定工况下平台的最大位移响应位移达到20cm,海冰对所研究的导管架平台影响较大,必须采取相应措施进行隔振。(3)研究了导管架平台结构的隔振技术。建立了隔振锥体的力学模型;进行了隔振锥体的设计,选取叠层橡胶支座作为主要元件,并根据前面研究基础确定了叠层橡胶的尺寸,使平台的冰激振动响应降低。利用数值模拟方法对加隔振锥体的平台进行冰激振动计算与分析。研究发现,与原导管架平台的冰激振动仿真结果相比较,隔振后平台上位移的最大值为4.8cm,大幅降低,总体隔振效果良好。
[Abstract]:As the main form of offshore engineering structure, jacket platform will produce strong vibration under the action of sea ice load, which will affect the stability of structure, reduce the reliability of platform, and threaten the physical and mental safety of workers. The research of offshore platform vibration isolation technology has great practical application value. In this paper, based on the actual project, the steel jacket platform of a beach in Bohai Sea is taken as the research object, and the method of combining theoretical research with numerical simulation is adopted. The dynamic characteristics of jacket platform structure and the dynamic response under ice-induced load are analyzed, and the vibration isolation technology is studied. The main research contents include: 1) the basic theory of ice shock. The physical and mechanical properties of sea ice and the ice induced vibration mode of offshore platform are analyzed. The ice force calculation method suitable for fixed structure in Bohai Sea is studied. Based on the numerical simulation method, the structural and dynamic characteristics of a steel jacket offshore platform in a beach sea are studied. The finite element calculation model is established and the first 20 modes of the platform are calculated and analyzed. The natural frequency, the maximum displacement and the modal parameters of the node are obtained. On this basis, the ice-induced vibration of the platform is numerically calculated and analyzed. It is found that the maximum displacement response displacement of the platform reaches 20 cm under specific working conditions, and the sea ice has a great influence on the jacket platform studied. The vibration isolation technology of jacket platform structure must be studied. The mechanical model of the vibration isolation cone is established, the design of the vibration isolation cone is carried out, the laminated rubber bearing is selected as the main component, and the size of the laminated rubber is determined according to the previous research basis, so that the ice-induced vibration response of the platform is reduced. The ice-induced vibration of the platform with vibration isolation cone is calculated and analyzed by numerical simulation method. It is found that the maximum displacement of the platform after isolation is 4.8 cm compared with the results of ice-induced vibration simulation of the original jacket platform, which is greatly reduced and the overall vibration isolation effect is good.
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P75;TB535

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本文编号：1990610