基于结构非线性的导管架平台地震韧性分析

针对导管架平台抗震分析标准和目前平台抗震设计中存在的问题,提出了一种基于结构非线性的导管架平台地震韧性分析方法。以渤海地区BH平台为例,考虑平台材料非线性,利用p-y方法模拟桩-土之间非线性特性,在韧性水平地震作用下对平台进行动力时程分析,得到了该平台整体位移时程曲线、桩头力时程曲线、地震基底剪力时程曲线等;与常规线性分析方法结果相比,考虑非线性特性进行导管架平台地震韧性分析,该平台整体结构保持完整,满足API规范"不倒塌"的要求,能够明显降低桩基壁厚,对于降低油田开发成本具有重要意义。     

外挂井槽对导管架平台抗震性能影响研究

新增桩腿外挂井槽技术对海洋导管架平台结构改造较大,会对平台抗震性能产生较大影响。鉴于此,在基于工程实例归纳新增桩腿外挂井槽设计要点之后,利用响应谱法得出外挂井槽影响导管架平台抗震性能的敏感因子,研究在新增桩腿外挂井槽的同时确保导管架平台抗震性能的方法,并使用SACS软件进行了算例验证。研究结果表明,当导管架平台结构在Y向水平地震力作用下处于最危险情况时,若对原平台进行新增桩腿外挂井槽,井槽应外挂在原平台X向,以确保其抗震性能。     

形状记忆合金隔震器的优化设计

传统的抗震设计原则是利用结构自身来储存和消耗地震能量，是一种被动的抗震方法，将不可避免的给结构带来一定的损伤。而形状记忆合金隔震嚣通过在结构与基础之间安装隔震装置，隔离传向结构的地震作用。从而降低结构的地震破坏。本文研究了形状记忆舍金隔震器对结构地震反应的控制效果，确定了隔震嚣设计参数的优化范围。     

绥中36-1油田新型标准海洋平台结构抗震可靠性分析

将线性结构分析软件系统SACS和非线性结构倒塌分析软件系统ABAQUS有机地结合起来,运用非线性逐步破坏分析方法,对渤海绥中36-1油田某4桩导管架标准海洋平台,在其所在海域环境荷载下的抗震可靠性进行了研究,提出了相应的分析方法。结果表明:该平台的抗震可靠度较大,失效概率很小,结构是安全的;所提出的分析方法是一种较为经济、合理和可靠的分析方法。     

房屋基础隔震的概念与设计方法

基础隔震是一种结构抵抗环境荷载（如风和地震等）的方法。与传统的抗震结构体系相比较，该方法不但能保护建筑结构，还能保护结构内部的重要设备在强震冲击下免遭破坏。其抗震设计的对象也从整体结构转变为仅考虑隔震装置，大大简化了建筑结构的设计与施工，降低了建设投资，具有广阔的应用前景。     

固定式平台抗震分析若干问题探讨

固定式海洋石油平台结构分析必须考虑抗震问题,但目前我国海洋石油平台抗震分析尚没有适用的规范,使得抗震分析采用的标准不统一,同时分析结果也比较保守。文中对固定式平台抗震分析中存在的问题进行了分析,并对平台分级、地震荷载重现期的选取,以及平台强度和韧性的计算方法、判断标准等问题进行了探讨,并建议尽快制定出适应我国实际情况的平台抗震标准。     

导管架平台振动响应简化计算方法

针对导管架平台的初始设计阶段,提出了振动响应的简化计算方法。考虑主导管结构和支撑结构,将平台处理为底部固定的自由分布柔性体系,假定平台的质量和刚度沿高度线性分布,考虑导管架的一阶模态振动,采用模态分析方法,建立了导管架的广义振动方程,确定其等效质量、等效刚度和等效阻尼。在此基础上计算34m高导管架平台在波浪、海流及地震作用下的动力响应,并对该方法的适用性进行了讨论。     

基于SACS的海洋固定平台地震响应分析

主要针对地震载荷作用下的海洋平台结构动力响应问题进行研究.分析采用海事结构有限元分析程序SACS,建立动力分析有限元模型,使用Guyan缩聚法对平台结构进行动力特性分析,在动力特性分析基础上,选用API RP 2A-WSD地震响应谱从X、Y、Z 3个方向对平台结构进行抗震分析,得到3个方向结构地震响应的最大值,最后对结构强度校核进行校核.结合工程应用,对辽东湾某钢制固定平台进行分析.分析结果表明,该平台在实际工程应用中是安全合理可行的.     

基于稳定的导管架海洋平台的多目标优化设计

把导管架海洋平台看作钢框架结构,并把多目标优化设计方法用于结构的设计中.以结构的总重量和结构构件的长细比为优化目标,以导管的平均直径和壁厚作为设计变量,考虑强度、刚度和稳定等约束条件.并以胜利油田埕北#11单井采油平台为例进行了计算,计算结果表明此方法对海洋平台的设计具有一定的参考意义.     

基于稳定的导管架海洋平台的多目标优化设计

把导管架海洋平台看作钢框架结构,并把多目标优化设计方法用于结构的设计中。以结构的总重量和结构构件的长细比为优化目标,以导管的平均直径和壁厚作为设计变量,考虑强度,刚度和稳定等约束条件。并以胜利油田埕北#11单井采油平台为例进行了计算,计算结果表明此方法对海洋平台的设计具有一定的参考意义。     

随机波浪载荷作用下ETMD减振系统对导管架平台振动控制的仿真研究

以在役WZ12-1平台为原型建立导管架平台的有限元模型,将沿导管架桩腿分布的载荷转化为等效节点力进行加载,将桩基的作用用弹簧-阻尼单元模拟,忽略导管架附连水质量的影响进行有限元分析。通过构造ETMD减振系统,设置合适的系统参数,分析了随机波浪载荷作用下有、无ETMD减振系统时导管架平台的振动情况。结果表明,ETMD减振系统能够有效控制随机波浪载荷作用下导管架平台的振动。     

基于可靠度的导管架海洋平台结构优化设计研究

根据导管架平台结构可靠性指标及功能要求的不同,建立了基于构件可靠度的平台优化设计模型和基于体系可靠度的平台优化设计模型。探讨了导管架平台结构主要失效模式和平台结构期望失效费用的确定方法,对平台构件及结构体系可靠性指标进行了灵敏度分析,给出了平台结构可靠性优化设计流程。以胜利油田埕北11号井采油平台为例进行可靠性优化设计,并与确定性优化设计结果进行比较,算例结果显示确定性优化设计很难对平台结构的风险水平加以控制,基于体系可靠度的平台优化设计能在平台结构的安全性与经济性之间选择一种合理的平衡,使平台的设计风险透明化,力求以最小的投资风险,使平台完成预定的功能,获得最大的经济效益,因此,进行可靠性优化设计是非常必要的。     

隔水导管复合管柱载荷转移技术

为降低导管架平台建造成本,采用将导管架平台载荷转移至隔水导管-水泥环-表层套管复合管柱结构的方式以提高导管架平台承载能力的方法。分析导管架平台与复合管柱结构相互作用的机理,并建立复合管柱结构与导管架平台刚性连接时的载荷转移效率计算模型及复合管柱结构极限承载力计算模型。以渤海典型六腿平台为例进行平台载荷转移分析,采用载荷转移方式在保证复合管柱结构强度和稳定性的前提下可将导管架平台12.5%的载荷转移至复合管柱结构且减少导管架平台桩管入泥深度,为导管架平台结构优化设计和简化施工提供理论指导。     

A new bracing system for improvement of seismic performance of steel jacket type offshore platforms with float-over-deck

In this paper, the seismic response of a newly designed steel jacket offshore platform with a float over deck (FOD) system in the Persian Gulf was investigated through incremental dynamic analysis. Comparison of incremental dynamic analysis results for both directions of the platform shows that the lateral strength of the platform in the float over direction is less than its lateral strength in other direction. Dynamic characteristics measurement of a scale model of platform was also performed using forced vibration tests. From experimental measurement of the scaled model, it was observed that dynamic characteristic of the platform is different in the float over direction compared to the other direction. Therefore, a new offshore installed bracing system for the float over direction was proposed for improvement of seismic performance of this type of platform. Finally, the structure with the modified system was assessed using the probabilistic seismic assessment method as well as experimental measurement of its dynamic characteristics. It was observed that the proposed offshore installed bracing system improves the performance of platforms subjected to strong ground motion.     

海洋导管架平台疲劳问题分析

疲劳破坏是海洋工程结构的一种主要破坏模式。导管架平台受到海洋复杂载荷的作用,由于交变应力的随机性以及材料性能的分散性,结构的疲劳具有随机性和不确定性,因此要从概率的角度进行疲劳可靠性分析。采用ANSYS软件对导管架平台建模,利用S-N曲线模型以及Miner线性损伤理论,对结构的疲劳可靠性进行评估。将整个导管架结构系统简化成串并联模式,应用分枝限界法来寻找系统的主要疲劳失效模式,并对系统的可靠性作出评价,以供工程实际参考。     

正压冲固海洋平台的地震分析

对正压冲固平台这一新型的浅海海洋平台进行地震计算。将正压冲固基础简化为动刚度一阻尼系统,采用振型叠加和响应谱分析法,并根据《海上固定平台入级与建造规范(1992)》,计算了结构的最大可能位移响应;同时计算了延长六倍桩径后底端固支的模型。计算结果表明,后者由于没有考虑基础的刚度和阻尼特性,偏于保守。     

海洋平台潮差段防腐涂装技术研究与应用

海上固定平台导管架潮差段水下钢结构防腐在国内海洋石油行业属于技术难题,多年来一直没有得到有效解决。文章基于对海洋平台导管架潮差段涂装工艺技术的研究,着重介绍了涂装关键技术的研究状况,包括涂装人员保护装置的研制、平台潮差段除锈技术的选择、水下特种涂料的选取和水下涂装工艺设备的研制,还介绍了上述涂装关键技术在东海平湖D PP固定平台应用实施的效果。     

导管架平台冰激振动响应分析

根据导管架平台的结构特点，建立了导管架平台有限元模型。对其进行模态分析，获得前3阶固有频率和模态振型，计算结果与实测结果相符合，表明导管架平台的有限元模型是准确的。在此基础上，对导管架平台施加风、海流静载荷及动冰载荷，进行导管架平台的动力响应分析，获得了导管架平台各个关键点的位移和加速度响应曲线。     

导管架平台结构实时健康安全监测系统

以渤海某导管架平台为例，研发一套针对该平台的结构实时健康安全监测系统。基于数字模型分析和现场情况，确定传感网络测试系统的布置方案和安装工艺。使用LabVIEW工具和云同步技术，实现对不同类型测试数据的同步、存储和传输。云端数据经数据分析处理系统的特征提取和模式识别，实现对平台状态模式和健康状况的实时评估和预警，经安全评估预警系统及时向现场作业人员和管理单位进行反馈。系统经过1 a时间的运行观察，对平台状态模式的识别准确率达85%，能够有效反馈结构健康状况，并辅助现场作业人员和管理单位对异常情况进行科学决策。     

导管架平台极限承载力的有限元解法

以某一简化的四桩腿对角型导管架平台为例,利用大型有限元非线性软件ABAQUS的AQUA模块进行波浪力和流力计算,并进行非线性倒塌分析(Nonlinear PushoverAnalyses)。分别计算了四种不同工况下平台在完整模式下和单个构件失效后的极限承载力以及单个构件失效后平台结构的剩余强度系数,以分析单个构件失效对导管架平台极限承载力的影响,为导管架平台的结构整体安全和风险评估提供一种准确而行之有效方法。