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SACS操作流程–静力部分版本:A
SACS操作流程
静力部分
建模流程简叙
.1启动程序
,出现如下主界面:
点击左下角的“Directory”选项卡,在“CURRENTDRIVE”中选择文件所在的硬盘盘符;
在CURRENTDIRECTORY窗口中选择文件存储目录。
CURRENTDIRECTORY窗口
:.
SACS操作流程–静力部分版本:A
CURRENTDRIVE选项框
双击“INTERACTIVE”窗口中的“MOEL”按纽,出现如下界面:
:.
SACS操作流程–静力部分版本:A
选择“Createnewmodel”,点击“OK”按纽确认。出现如下界面:
:.
SACS操作流程–静力部分版本:A
在“TITLE”文本输入框中输入项目名称“SACSEXAMPLEPROJECT”,在“STRUCTURE
WIZARD”中选择“JACKET(导管架)类型,使用向导建模。根据向导出现的界面,依次输入“
以下数据:
:.
SACS操作流程–静力部分版本:A
根据以上步骤,已建立了导管架的主框架,见下图,我们可以根据设计图纸或设计思路,接下
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SACS操作流程–静力部分版本:A
来建更详细的模型。灵活的运用向导可以节省建模的时间。尤其是对于有斜度的导管架、塔等
采用向导建模会相对简单些,且不容易出错。
通用的建模规则
.1点的建立
一般以平台轴线围成的四边形的中心作为原点;
X轴:平台北向为X轴正向;
Y轴:平台东向为Y轴正向;
Z轴:垂直水面向上为Z轴正向,零点为海图面;
:.
SACS操作流程–静力部分版本:A
一个平台整个模型包括有很多模块,大概有成千上万个点构成,为方便建模(模型
的导入等)及校对,有序的点编号将使模型变得有条理,便于管理。根据以往设计
的经验对整个平台每个模块结构上的点的命名进行了规范。
导管架点的命名规则
以下我们以四条腿的导管架举例来说明导管架点的命名方法:
1、导管架腿上的点命名以xxxL(L代表leg),第一个x为其导管架的层数。后
两个根据实际需要编号;
2、每层平面内点的命名以Hxxx(H代表HORIZONTAL),第一个x为层数。
后两个xx根据实际需要编号;
3、对立面上x支撑的交点的命名以Xxxx(x代表x-brace)第一个x跟第二
个x代表上下两层的层数,第三个x根据实际情况编号;
上部组块点的命名规则
:.
SACS操作流程–静力部分版本:A
以下我们以四条腿的上部组块举例来说明上部组块点的命名方法:
1、上部组块上的点命名以A(B/C/D..)xxx(L代表leg),第一个字母表示层数,
第一层为A开头,第二层为B开头依次类推,第二、三不用字母,均使用数字
编号,如果表示的点是在腿上,则最后一个数字用L表示。
生活楼点的命名规则
生活楼上的点命名以Lxxx(L代表livingquarter),第二个字母表示层数,第一
层为1开头,第二层为2开头依次类推,第二、三根据需要编号。
火炬臂点的命名规则
火炬臂上点命名以FBxx(FB代表FLAREBOOM),第三个x与第四个x根据需
要进行编号。
靠船帮的命名规则
靠船帮上点命名以BBxx(BB代表BARGEBUMP),第三个x与第四个x根据需
要进行编号。
登船件的命名规则
登船件上点命名以BLxx(BL代表BOATLANDING),第三个x与第四个x根据
需要进行编号。
对点,Sacs程序中“1”表示约束,如111000表示简支。
主结构上的点均设计成刚性节点(默认为刚节点);
对导管架泥线处与桩相连接的点设计成PILEHD;
如果对上部模块或者生活楼单独分析时,支点一般设计成简支;
当进行吊装分析时,吊点一般为固结(111111);
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SACS操作流程–静力部分版本:A
进行动态分析时,需将定义主节点自由度:(222000);
.2杆件的建立
根据建立的点,用sacs程序菜单中的member/add即可以添加杆件。当然这只是最基础
的一步。接下来要对杆件属性进行赋值。
杆件的命名一般是通过杆件的组来区分,通过先定义截面来定义组,一个组里可能
包括几个不同的截面。
导管架杆件的命名规则
以下我们以四条腿的导管架举例来说明导管架点的命名方法:
1、导管架腿上杆件的命名以Lxx(L代表leg),第一个x为其导管架的层数相对
应;
2、每层水平杆件的命名以Hxx(H代表HORIZONTAL),第一个x为层数。如
果对同一个导管架,水平杆件的数量和规格都比较多,第一个x可以不表
示层数。
3、对立面上x支撑或k支撑命名以Vxx(V代表VERTICAL),第一个x为其
所在的那个面的标号,如在rowA面,则x为A。
4、对CONDUCTOR一般以CNx命名;
5、对PUMPCASSION一般以CSx命名;
6、对risercamp一般以RCX命名;
:.
SACS操作流程–静力部分版本:A
7、对桩靴一般以PSx命名;
8、靠船帮的命名规则
靠船帮上杆件命名以BBx(BB代表BARGEBUMP),x代表不同的杆件类
型。
9、登船件的命名规则
登船件上杆件命名以BLx(BL代表BOATLANDING),x代表不同的杆件类
型。
上部组块杆件的命名规则
上部组块杆件的定义,梁一般采用Bxx定义,柱采用Pxx来定义;
生活楼杆件的命名规则
生活楼杆件的定义,梁一般采用Hxx定义,柱采用Cxx来定义;
火炬臂杆件的命名规则
火炬臂杆件的定义,梁一般采用FBx定义;
注:同一个组可以通过定义不同的段来定义不同的截面。这样可以减少组数,便于
模型管理。
为使建立的模型跟实际的结构相似,我们需要对建立的杆件进行一定的偏移,如在
模型中一般是以梁的中心为基准线,而实际建立模型是以梁的上表面做为基准面的。
一般来说需要偏移的杆件有:
梁的基准面的偏移;
:.
SACS操作流程–静力部分版本:A
梁与柱连接,梁端部的偏移;
柱与梁的连接,柱端部的偏移;
一般来说,对梁和柱进行偏移对结构的受力是有利的,一方面减少了结构的重量,
一方面可以减小结构件的有效长度。
杆件有效长度的定义,对计算是有很大的影响的,为使计算的结果更加准确,根据
API规范要求,一般我们采用如下定义;
Ky为平面内有效长度系数;
Kz为平面外有效长度系数;
Kz与Ky的详细规定可参见API规范。
Lb为面板的无支撑长度;
对梁上面有板的梁一般Lb很小,可定义
1m或者更小。其不起控制作用。
通过杆件约束的定义,可以改变杆件的受
力方式,SACS程序用“0“对杆件端点的
约束,“1“表示释放。
如
吊绳杆件两端约束的定义为:
“000111”与“000011“;
:.
SACS操作流程–静力部分版本:A
Wishbone杆件两端约束的定义为:
“000000“与“100111;”
注:在进行部分工况分析时,需考虑腐蚀余量对杆件属性的修改
.3加载
荷载的定义是建模的重要的环节,加载的准确性将直接影响计算的正确性。对sacs程序,
加载可以通过界面操作完成,也可通过编辑文本文件来定义载荷。荷载的大小要符合业主
规格书的要求,如业主没有明确的要求,荷载的大小可根据经验估算。
结构自重;无需加载,系统可自动计算;
没有模拟的次要构件的重量将根据结构所在的位置,加到结构上,如:
导管架部分:riser的重量、扶梯的重量、阴极块的重量、抓桩器的重量等;
上部组块部分:小梁的重量(对基本设计)、扶梯的重量,墙面的重量等。
管线、设备重量;根据其他专业提供的条件将其加入到模型中;
活荷载;活荷载一般包括有:走道面载、设备活载等。
环境载荷,我们可以单独的作个海况文件来定义,也可在模型文件里直接定义。
水压力;程序自动计算;
海生物的定义;根据规格书要求来定义;
风浪流的定义;其大小可根据规格书要求来定义,作用面积则要根据实际结构
来定。
冰载荷的定义;
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SACS操作流程–静力部分版本:A
.4载荷工况组合
荷载的工况组合,一般在结构说明书中(业主要求)有相应的要求及说明。下面列举了
IN-PLACE工况需要考虑的几个荷载组合。
:
结构重+100%活荷载+正常操作工况海况荷载(一般8个方向)+修井机荷载(考虑方
向)+钻井机(考虑方向)+吊机载荷(考虑方向)
(一般):
结构重+75%活荷载+正常操作工况海况荷载(一般8个方向)+修井机荷载(自重)+
钻井机(考虑方向)+吊机载荷(无吊重)
(抗拔):
结构重+50%活荷载+正常操作工况海况荷载(一般8个方向)+修井机荷载(自重)+
钻井机(考虑方向)+吊机载荷(无吊重)
注:在模型文本文件中,为方便校对及以后的查找修改,建议对文本文件中每一个重要的
信息或者不同类别的信息的输入进行说明标识。
各种工况分析概述
.1静力分析(staticanalysis)
:
;
(也可以跟模型
文件合并为一个文件):.
SACS操作流程–静力部分版本:A
建模
运算
analysiswithpilesoil
interaction分析模块进
生成jcnlst、psilst结果文
:
模型文件要符合建模的一般规则;
对因考虑腐蚀而将导管架上的杆件直径减小的杆件,在海况文件中应通过
GROUPOVERRIDE或者MEMBEROVERRIDE复原;同时可以定义截面的
面积还原杆件的重量;
桩土文件输入
。可以通过单独运行singlepileanalysis来分析,直
:.
SACS操作流程–静力部分版本:A
观的分析输入数据的准确性;
。
.2地震分析(earthquakeanalysis)
:
第一步静态分析:
分析方法同静力分析,要求生成dynsef文件及psicsf文件。
第二步模态分析:
采用extractmodeshapes模块进行分析。
:a、第一步生成的dynsef文件;b、dyninp文件;c、动态
模型文件;
:a、dynmod文件;b、dynmas文件;
第三步响应普分析:
采用earthquake模块进行分析。
:a、第二步生成的dynmod文件及dynmas文件;b、第一
步生成的psicsf文件;c、第一步生成的dyrinp文件;
:a、dyrlst文件;b、dyrcsf文件;
第四步后处理,生成结果文件:
采用elementstressandcodecheck模块进行分析。
:.
SACS操作流程–静力部分版本:A
:a、第三步生成的dyrcsf文件;b、pstinp文件;
:a、pstlst文件;
采用jointcantubularconnectioncheck模块进行分析。
:a、第三步生成的dyrcsf文件;b、JCNINP文件;
:a、jcnlst文件;
:
进行动态分析时要将主节点的约束设置成“222000”;
动态的模型文件时要说明是动态分析“加入dyn“。
准确的模拟等效桩,需要比较准确的将底部剪力或弯矩跟实际地震时的底部剪
力或弯矩等效,误差小于5%。
.3疲劳分析(fatigueanalysis)
:
第一步静态分析:
分析方法同静力分析,要求生成dynsef文件及psicsf文件。
第二步模态分析:
采用extractmodeshapes模块进行分析。
:a、第一步生成的dynsef文件;b、dyninp文件;c、动态
模型文件;
:a、dynmod文件;b、dynmas文件;
:.
SACS操作流程–静力部分版本:A
第三步波浪响应普分析:
采用waveresponse模块进行分析。此分析需根据业主要求,一般为八个方向,
对每个单独的方向。
:a、第二步生成的dynmod文件及dynmas文件;b、第一
步生成的psicsf文件;c、第一步生成的wvrinp文件;d、模型文件;
:a、WVRNPF文件(传递函数);b、SACCSF文件;
第四步后处理,生成结果文件:
采用fatiguedamage模块进行分析。
:a、第三步生成的SACCSF文件;b、ftginp文件;
:a、ftglst文件;
:
进行动态分析时要将主节点的约束设置成“222000”;
动态的模型文件时要说明是动态分析“加入dyn“。
第三步分析,模型文件中的波浪的周期的选择在接***台一阶周期的区域中取
的波浪要相对多些。
第四步分析时,要求在选择第三步分析结果时与第四步输入的波浪普一致。