文档介绍:\——潘天娓//大学,献给辛勤教育我的导师——王银邦教授,献给谨以此论文献给辛勤培育我的母校——中国海洋我的家人。
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浅海重力式平台结构静动力分析生垒旦学位论文完成日期:答辩委
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他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含未获得——或学位论文作者签名哆陷天兹厄签字日期:如,/年多月学位论文作者签名:篇天缆签字日期:九辍:,/『年厂月独创声学位论文版权使用授权书明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,并同意以下事项:⒀S腥ūA舨⑾蚬矣泄夭棵呕蚧顾徒宦畚牡母从〖痛排蹋市论文被查阅和借阅。⒀?梢越宦畚牡娜ú炕虿糠帜谌荼嗳胗泄厥菘饨屑焖鳎梢采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权清华大学、、中国学术期刊馀贪电子杂志社”用于出版和编入《中国知识资源总库》,授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ导师签字:┳諦.—●
浅海重力式平台结构静动力分析摘要台,而且还可综合多种用途,作为海洋石油开发的多用平台:根据我国海域和石油勘探的实际情况,我国海域大部分的中小油田都属于边和动力分析,应用郧澈V亓κ狡教ń薪#柚邢拊J荡恚平台进行瞬态反应分析,对波浪载荷作用下的重力式平台进行随机响应分析。计重力式平台是一种靠自重来保持平台稳定的钢筋混凝土结构,一般适用于比较浅的海域。浅海重力式平台的整个结构大致由三部分组成:底部沉箱、支撑立柱和平台甲板。底部的沉箱部分一般直接和海底接触,可用于储存石油;沉箱上采用钢筋混凝土立柱或钢质立柱来支撑上部甲板。这类平台虽然在海洋石油开发中出现较晚,但由于其具有省钢材、甲板面积大、对海洋环境适应性强、主要构件可以在陆地预制,而且施工技术不太复杂、在海上施工的时间短及防火、防腐性能好,维修费低等优点,不但可用作钻井、采油、集输、储油、系泊和装油平际油田。鉴于重力式平台的种种优点和国际上的经验,再考虑到我国海洋环境的特殊性和复杂性,以及大量小块油田和边际油田等待开发的实际情况,浅海重力式平台必将在我国油田的开发中发挥重大作用。本文主要针对我台模型,并对所建的浅海重力式平台结构进行分析计算。首先是对重力式平台整体结构进行静动力分析,其次针对其带裂纹立柱的扭转断裂破坏进行了分析和计算,最后对重力式平台在交变载荷作用下的地基稳定性进行了实验研究和数模计算。本文的具体工作如下:澈V亓κ狡教ㄕ褰峁沟木捕Ψ治觯憾郧澈V亓κ狡教ń芯擦Ψ治过划分网格、求解和后处理来获取平台的静力学和动力学性能信息。静力分析方面主要是对各种环境载荷组合下的平台进行位移和应力分析。动力分析方面首先对重力式平台做模态分析确定其固有模态和振型,然后对冰载荷作用下的重力式算结果表明所建议的重力式平台在各种静、动荷载作用下,满足强度和稳定性要求,具有较好的安全储备。盐浦亓κ狡教⒅呐ぷ6狭逊治觯嚎悸歉丛拥暮Q蠡肪吃睾珊退建重力式平台固有模态,发现扭转作用是不可忽视的。考虑重力式平台立柱结构
交替变化对地基稳定性的影响。运用砑灾亓κ狡教ǖ鼗糠纸#的复杂性,可将其简化为复合柱体,考虑其内部含有的裂纹。通过建立适用于复合柱体扭转的边界积分方程对重力式平台立柱的扭转断裂进行研究。将问题划归为各个边界上的积分方程的求解,应用边界元方法进行分析,并编制绦蚪屑扑恪P卤呓缁址匠探⒑螅院兄毕吡盐坪颓吡纹的复合柱体的扭转断裂破坏进行了分析,所得结果与文献资料吻合,证明了本方法的正确性和有效性。同时对平台在不同风载荷作用下,含裂纹立柱的扭转断裂进行了计算。槐湓睾勺饔孟碌牡鼗榷ㄐ苑治觯憾灾亓κ狡教ń形锢砟P褪笛檠究,按照谋壤谱髌教ǖ墓ぷ髂P停D馐导屎Q蠡肪常芯看⒂土康得结果与实验数据进行比较和分析,以研究浅海重力式平台地基的稳定性。实验结果与数值模拟都表明,所建议重力式平台的地基是稳定的。关键词:重力式平台;静动力分析;裂纹;边界元法;地基稳定性构静动力分析