文档介绍：风浪流海冰海洋工程结构物响应设计评价载荷:load,指的是使结构或构件产生内力和变形的外力及其它因素。或习惯上指施加在工程结构上使工程结构或构件产生效应的各种直接作用,常见的有:结构自重、楼面活载荷、屋面活载荷、屋面积灰载荷、车辆载荷、吊车载荷、设备动力载荷以及风、雪、裹冰、波浪等自然载荷。响应:response,系统在激励作用下所引起的反应。本章的意义1课程意义海洋工程结构设计中存在很多缺陷--控制载荷不明确--设计准则不确定海洋工程结构运行中存在很多风险--结构设计问题--环境载荷、结构动力分析--安全保障措施2海洋工程结构物浮式结构:船舶、FPSO、半潜式平台等固定式结构:海洋平台、跨海大桥、风力发电机、灯塔等等1000’2000’3000’4000’5000’6000’7000’8000’9000’0’FixedPlatformTensionLegPlatformSparPlatformSemisubmersiblePlatformSemisubmersiblePlatform19801995200020052010陆上90S,中深水80S,浅水2000S,深水、超深水3常见的船舶工程问题船舶耐波性和波浪载荷问题的重要事件:局部运动、加速度、砰击、甲板上浪、破碎波效应、水舱液体晃动等船体与波浪之间的垂向加速度和相对垂向运动是重要的响应。加速度决定货物和设备上的载荷,并决定人员的舒适度。相对垂向运动用来评估砰击和甲板上浪的可能性及破坏作用(结构局部破坏)。4对渔船、起重船、客船和军用舰艇,横摇是一个重要问题;小型船只,横摇与风、甲板上浪或者货物的移动组合,可能导致船体倾覆;对散货船、油矿组合船(OBO)、液化天然气(LNG)船以及装油的油轮,液舱晃荡是一问题;波浪引起的弯矩、剪力和扭矩对大型船很重要;由于主动和非主动减速,船体运动和环境载荷可以显著地影响船速。5常见的海洋平台工程问题垂荡运动对于钻探作业(钻井船)、半潜式采油平台是一限制因素;横摇运动对于起重船的操作或用船运输的自升式和半潜式平台,是一重要运动模式;在设计海洋结构物的系泊系统时,由风、浪、流漂移力引起的载荷以及风和波浪引起的运动通常是同等重要。(一是系泊锚链的破坏强度;二是立管系统的挠性)对于起重船、潜水船、铺管船的船位保持,风、流、波浪漂移力是重要因素寒区抗冰油气平台对于冰载荷的抵抗能力,冰激结构物振动是关键问题。67工程手段解决工程环境载荷的几种手段:理论推导、数值模拟、模型实验、原型(实尺)实验。原型实验:最理想的手段,但费用昂贵,可控条件难以控制;模型实验:方便、可控;但存在相似比问题数值模拟:数值模拟取决于理论方法的发展,某些情况下只靠数值模拟来计算分析载荷作用机理是不可靠的目前较科学的手段:数值模拟与实验方法的结合。—%.—%.—海洋水量为地球上总水量的97%.—海水的热容量为空气的3000倍,陆地的2倍。。根据海洋要素特点及形态特征,可将其分为主要部分和附属部分。主要部分为洋,附属部分为海、海湾和海峡。洋或称大洋,是海洋的主体部分,一般远离大陆,面积广阔,%;深度大,一般>2000m;海洋要素如盐度、温度等不受大陆影响,盐度平均为35‰,且年变化小;具有独立的潮汐系统和强大的洋流系统。海是海洋的边缘部分,据国际水道测量局的材料,全世界共有54个海,%。海的深度较浅,平均深度一般在2000m以内。其温度和盐度等海洋水文要素受大陆影响很大,并有明显的季节变化。水色低,透明度小,没有独立的潮汐和洋流系统,潮波多系由大洋传入,但潮汐涨落往往比大洋显著,海流有自己的环流形式。110