渤海海冰的重叠长度分析

基于渤海海冰现场观测资料,分析了重叠冰的基本特征;综合考虑海冰重叠过程中的屈曲破坏和挤压破坏模式,建立了计算一维重叠冰和二维指状冰重叠长度的力学模型,并依此对不同冰厚条件下的海冰重叠长度进行了计算。结果表明：海冰重叠长度主要由海冰屈曲破坏条件来决定;在相同冰厚条件下,指状冰的重叠长度约为一维重叠冰的1／2左右。     

渤海平台构件疲劳分析的新方法

我国渤海的海冰对海上结构物的作用力,较波浪力尤为重要.海冰作用下,平台管节点构件承受的应力与海冰的破坏形式密切相关.海冰的破坏形式主要有挤压、屈曲、弯曲等.过去在计算应力时,只是按照一种破坏形式;本文综合起来考虑几种破坏形式并存.现有规范中,未给出低温冰载荷作用下的海洋结构用钢的疲劳寿命曲线,本文根据石油大学进行低温随机冰载作用下疲劳裂纹扩展试验的结果,给出了疲劳寿命曲线及其参数.在上述基础上,文章提出了管节点疲劳寿命计算的一种新方法.     

冰区海上平台管节点疲劳寿命计算的新方法

海冰在与海上结构物作用时的自身破坏形式主要有挤压，弯曲，屈曲三种。在海冰作用下，海上平台管节点所承受的应力与海注自身破坏形式密切相关，但过去却只按一种破坏形式计算这种应力。现有规范中并未给出低温下的海洋结构用钢的疲劳寿命曲线，文中根据石油大学在低温随机冰载作用下进行材料疲劳裂纹扩展试验的结果，给出了疲劳寿命曲线及参数，并综合考虑海冰自身三种破坏形式并存的情况，提出了一种管节点疲劳寿命计算的新方法。该方法既考虑了冰载相对时间的随机性，又考虑了相对冰厚的随机性，较一般单一计算方法更精确。     

基于卫星遥感图像的辽东湾海冰参数反演及空间分布特征分析

为掌握辽东湾海冰参数分布特征,给出辽东湾冰区油气开发和工程建设所需的海冰环境条件,利用辽东湾多年的海冰卫星遥感图像资料进行了海冰冰厚、密集度反演计算,并结合辽东湾沿岸气象站和海洋站多年观测的海冰、气温、水温等历史资料,利用负积温冰厚计算方法对反演结果进行了分析修正,最终得出了不同重现期、不同厚度流冰的空间分布。研究结果表明,利用卫星遥感图像可以有效地对辽东湾海域海冰范围、海冰厚度、海冰密集度等参数进行反演,较准确地给出辽东湾海冰参数的空间分布特征,从而为该地区海洋工程抗冰设计、冰区冬季安全生产决策以及海上航运等提供重要参考。     

海冰对近海结构物作用的随机模型

假定冰厚为具有对数正态分布的随机变量,并考虑了冰的刚度,破碎长度及清除应力随冰厚的变化,建立了海冰与近海结构物动力相互作用的随机数学模型。以渤海ＪＺ２０－２中南平台为例,采用简化的有限元模型进行了结构响应的计算,讨论了不同冰速与冰厚对平台结构响应的影响。     

冰区海上平台管节点疲劳寿命计算的新方法

我国渤海湾的海冰对海上结构物的作用，较波浪的作用尤为重要。海冰作用于近海平台管节点承受的最大应力与海冰的破裂形式密切相关。海冰的破坏形式主要有：挤压、屈曲、弯曲等，过去在计算应力时，只是按照一种破裂形式，本文综合起来同时考虑几种破裂形式。现有规范中，未给出低温冰载荷作用下的海洋结构用钢的疲劳寿命曲线，本文根据石油大学进行低温随机冰载作用下疲劳裂纹扩展试验的结果，给出了疲劳寿命曲线及其参数。文章在产     

埕岛油田服役中后期海洋平台冰激振动疲劳分析

对埕岛油田服役中后期的海洋平台在动冰力作用下的疲劳强度进行了计算分析,以保证海洋平台在服役期间的结构安全.依据Maattanen自激振动冰力模型,分析了平台结构产生冰激自激振动的条件;基于SACS程序建立了现役在位平台有限元计算模型,进行了平台的冰激振动疲劳分析;探讨了海冰自激冰力和结构振动的响应特性,并比较了平台在不同冰况下的动力响应.结果表明,当海冰引起自激振动时平台结构响应显著增大.最后通过疲劳分析得出平台在服役中后期冰激动载荷下强度满足要求.     

极端冰载下渤海采油平台的断裂可靠性分析

我国渤海每年约有三个多月的结冰期,冰与海上采油平台的相互作用,远较波浪为甚。因此,冰区固定采油平台的设计以及对服役期平台的评估,均需进行可靠性分析,而且主要是极端冰载作用下断裂的可靠性分析。文章首先建立了考虑温度效应的剩余强度的可靠性计算模型;然后给出了决定构件剩余强度的断裂韧性CTOD值δ_c的不同温度下的概率分布;同时还给出了取决于冰厚及海冰强度的构件上最大应力的概率分布;最后,根据计算模型,给出了计算平台构件可靠度的方法,并结合渤海八号平台评估的计算实例,对在役海上采油平台的整体系统,进行了安全可靠性分析。     

胜利五号钻井平台结构抗冰安全评估

简述了胜利五号钻井平台的结构特点．建立了平台计算的有限元模型。依据多年实测的渤海海冰数据，确定了海冰的性能参数，根据API公式确定了平台所受的冰载；用ANSYS软件进行了平台应力和变形分析；最后给出了结论．胜利五号钻井平台可在冰厚小于0．4m的条件下安全工作。     

渤海平整冰厚度的分区统计

为解决不同重现期平整冰厚度问题,将1969年到1993年破冰船调查资料,按照渤海海冰烈度区划进行了分区统计、分析,给出了各区不同重现期平整冰设计厚度;并把它与以往沿岸资料统计分析结果进行了比较。     

八桩腿大跨度导管架平台冰激振动模型试验

针对目前关于导管架平台大跨度柔性结构冰激振动研究不够充分的问题,对我国渤海海域某带锥八桩腿导管架平台开展系统的冰激振动模型试验研究。研究发现:平台在不同冰攻角、冰速、冰厚和水位条件下的振动类型及响应水平差别较大,5年一遇冰厚条件下,结构的最大响应出现在22.5°冰攻角、原型冰速0.8m/s时;百年一遇冰厚条件下,结构的最大响应出现在22.5°冰攻角、原型冰速1.1m/s时。为解决具体的工程实际问题提供参考。     

渤海平台设计冰荷载计算的回顾及考虑

介绍在等同采用APIRP2N规范中有关海冰条件及海冰荷载部分规定之前,对固定平台设计中海冰荷载计算公式的应用及设计冰荷载的选取,特别是当固定平台前沿形成堆积冰后,使冰板以组合形式破碎,降低了海冰对结构物作用力的情况下对设计冰荷载的考虑.     

渤海冰脊分析及其设计参数

在冰脊实测资料的基础上,分析了压力冰脊的几何特征;综合考虑冰脊形成过程中的弯曲破坏和屈曲破坏模式,建立了冰脊帆高的力学模型;给出了渤海不同海区不同重视期的冰脊设计参数。以上工作可用于渤海海水数值模拟以及近海工程设计中的冰脊参数计算。     

锥体上冰力的试验研究

通过冰力模型试验,研究了锥体冰力的特征。试验得到的正锥体冰力大都小于美国API荐用Ralston公式计算的冰力,Ralston公式未反映冰速对冰力的影响;多锥体前冰的非同时破坏现象以及锥间距对冰力计算具有不同程度的影响;冰在正、倒锥体交界线上的破坏为挤压破坏,其冰力远小于作用在同直径桩柱上的冰力。     

渤海平台设计冰荷载计算的回顾及考虑

介绍在等同采用API RP 2N规范中有关海冰条件及海冰荷载部分规定之前,对固定平台设计中海冰荷载计算公式的应用及设计冰荷载的选取,特别是当固定平台前沿形成堆积冰后,使冰板以组合形式破碎,降低了海冰对结构物作用力的情况下对设计冰荷载的考虑。     

辽东湾海冰厚度、抗压强度和冰力公式研究

总结了辽东湾海冰厚度、抗压强度的推算法;提供了葫芦岛测站的海冰厚度、抗压强度的年极值;按照不同的冰力公式,计算了孤立桩柱上的年极值冰力,对不同公式的计算结果进行了比较分析。     

渤海湾海冰压缩强度测试研究

渤海湾处于冬季结冰的区域,冰荷载是结构设计的主要控制荷戢。目前,渤海湾存在很多石油平台,未来几年海上风力发电将在该海域兴建。对于导管架平台、海上风电基础及海上升压站平台等抗冰结构而言,海冰的挤压破坏强度引起的极值冰力最为重要,因此确定该海域海冰压缩强度,对结构设计中冰荷载的计算是非常重要的。对压缩强度的主要影响因素(应变速率和冰温)进行了分析,并与已有的相关结论进行了比对。     

基于自激冰力的导管架平台冰激振动计算

考虑海冰的自激性质,根据冰力的抗压强度与加载速率之间的关系曲线以及结构振动与冰流速之间的相对运动关系,确定海冰的自激冰力,计算高40m导管架平台的冰激振动响应;提供平台自激振动的一种分析方法,可用于导管架平台的冰激振动预报.     

正压冲固基础海洋平台冰激振动动力响应

正压冲固基础海洋平台是一种新型平台桩基结构形式。采用三维有限元的数值分析方法,建立了正压冲固平台的三维有限元模型。基于冰激强迫振动理论提出动冰载荷的计算方法,根据海冰破碎长度和冰速确定冰载周期,冰强度限制的水平冰力作为冰力峰值,得到的动冰载荷用于正压冲固平台的动力响应分析,并依照规范计算了6倍桩径处刚性固定时的动力响应。三维有限元方法计算得到的动力响应大于6倍桩径刚性固定时的计算结果,结构安全性评估偏于安全。     

辽东湾北岸海冰物理力学性质

随着在海冰区海洋工程结构物的增多,对海冰力学性质的研究引起了注意。1985-1987年在渤海进行了海冰物理力学性质的初步研究,进行了6个方面的测试。测试内容有海冰的单轴抗压强度,弯曲强度,剪切强度,冰晶体结构,冰温度、冰盐度、冰密度、弹性模量,泊松比和海冰的断裂韧度。海冰的强度与海冰温度有密切关系。冰温度降低,冰强度增加,通过测量海冰盐度和它的强度发现海冰盐度越高,冰强度越低。海冰强度与加载速度有关系,加载速度直接影响海冰强度。