自复位组合海洋平台抗冰减振及自复位性能分析

以渤海JZ20-2海洋平台为例,把原海洋平台改造成不锈钢钢管混凝土-钢组合海洋平台,在不锈钢钢管混凝土-钢组合海洋平台的基础上,提出了一种基于预应力拉索的自复位不锈钢钢管混凝土-钢组合海洋平台体系.该体系是在不锈钢钢管混凝土-钢组合海洋平台上增设预应力拉索来达到减振及自复位的效果.基于有限元软件ABAQUS对3类平台进行1∶10缩尺建模分析,研究其在低周往复荷载和冰力荷载下的受力性能.结果表明:与原JZ20-2海洋平台相比,自复位组合海洋平台拥有较大的刚度和良好的自复位性能,其中增加钢绞线的数量、增加预应力值可以有效提高海洋平台的减振能力.     

挤压冰荷载作用海洋平台-摇摆柱组合结构试验研究与有限元分析

在导管架海洋平台的基础上,提出了一种在海洋平台上施加摇摆柱的海洋平台-摇摆柱组合结构以对海洋平台进行减振控制,提高海洋平台的防灾减灾能力。通过1∶10缩尺试验对冰荷载作用下海洋平台-摇摆柱组合结构进行研究,分析发现海洋平台-摇摆柱结构具有较好的减振效果,以实测冰荷载时程Push3为例,下层甲板峰值加速度和位移依次减小30.85%和24.47%,摇摆柱作用效果明显。对海洋平台-摇摆柱结构连接杆应变分析发现,连接杆受力由下到上依次增大,下部连接杆受力最大。结合ABAQUS有限元软件对海洋平台进行建模受力分析发现,试验结果与有限元法模拟结果的误差基本可控制在15%以内,说明ABAQUS可有效模拟海洋平台抗冰激性能,为进一步深入研究提供了一种有效手段。     

不锈钢管中管钢管混凝土组合海洋平台冰激振动试验研究

在导管架海洋平台的基础上,提出将原海洋平台四条空心钢质导管腿换为不锈钢管中管钢管混凝土导管腿,形成新型不锈钢管中管钢管混凝土组合海洋平台,提高海洋平台抗冰防灾能力。通过对海洋平台进行1:10缩尺试验发现,不锈钢管中管钢管混凝土组合海洋平台（简称组合海洋平台）相较于普通导管架海洋平台具有较好的抗冰激性能,以Push3为例,不锈钢管中管钢管混凝土组合海洋平台上层甲板的峰值加速度和位移依次减小12.12%和29.40%。通过ABAQUS有限元与试验模拟结果分析发现,两者结果误差基本可控制在15%以内。对不锈钢管中管钢管混凝土组合平台和原海洋平台进行极限承载力模拟分析可以看出,不锈钢管中管钢管混凝土组合平台具有更强的极限承载能力。因此,不锈钢管中管钢管混凝土组合海洋平台是一种较好的新型导管架式海洋平台形式。     

海洋平台地基的极限分析与安定性分析

应用以Melan静力型安定定理为基础的弹塑性有限元数值方法，对海洋平台地基进行了变值加载条件下的安定性分析，同时，为便于比较，进行了静力极限分析。通过对海洋平台地基在各种荷载分量共同作用下的安定性分析，得到了地基在不同荷载组合模式下的安定荷载包络图。由此根据海洋结构上外载的可能变化模式可以确定地基的最可能失稳形式，从而评价复杂变值荷载作用下地基的稳定性。     

新型金属管混凝土短柱轴压性能试验研究

为研究铝合金、不锈钢新型金属管及其混凝土短柱的力学性能,对4种材料不同的短柱试件进行轴压试验,总结并分析了新型金属管及其混凝土短柱的破坏过程和受力特征.试验结果表明,新型金属管具有较高的承载力和良好的延性,而且不锈钢管混凝土短柱有较高的承载力以及较好的塑性性能.利用有限元软件ABAQUS对新型金属管混凝土短柱进行有限元...     

新型金属管混凝土短柱轴压性能试验研究

为研究铝合金、不锈钢新型金属管及其混凝土短柱的力学性能,对4种材料不同的短柱试件进行轴压试验,总结并分析了新型金属管及其混凝土短柱的破坏过程和受力特征。试验结果表明,新型金属管具有较高的承载力和良好的延性,而且不锈钢管混凝土短柱有较高的承载力以及较好的塑性性能。利用有限元软件ABAQUS对新型金属管混凝土短柱进行有限元模拟分析,有限元模拟分析与试验得到的试件承载力、延性曲线结果吻合较好,验证了有限元模拟分析的准确性。     

不锈钢管中管混凝土海洋平台导管腿轴压性能试验研究

不锈钢具有良好的耐腐性与变形能力,为研究海洋平台新型不锈钢导管腿轴压性能,通过12根不锈钢管中管混凝土柱的轴压力学性能试验,分析了空心率、混凝土强度、外钢管径厚比和材质对不锈钢管中管混凝土短柱轴压破坏模式、承载力等力学性能的影响。研究结果表明：不锈钢管中管混凝土短柱呈腰鼓型破坏,其塑性变形与屈服后应化强度比普通钢试件显著,但初始刚度比普通钢试件小;空心率和径厚比越小,试件承载力越大,空心率由0增加到0.61,试件承载力下降21%;径厚比由34减小到14,试件承载力提高63%;混凝土强度越高,试件承载力越大,混凝土由43.82MPa提高到59.37MPa,试件承载力提高11%。有限元模拟所得荷载-位移关系曲线、破坏形态和承载力均与试验结果吻合较好。     

钢管混凝土组合平台抗冰弹塑性分析

海洋平台是海洋石油开采的主要方式,但是在海中经常会受到海冰破坏,造成巨大的经济损失以及人员伤亡。本文以渤海JZ20-2海洋平台为模型,发展了钢管混凝土导管架海洋组合结构平台体系,利用大型有限元软件ABAQUS模拟海冰对海洋平台作用,通过对海洋平台应力分布情况,对平台进行弹塑性分析,模拟出海洋平台在极端罕遇冰力作用下海洋平台的破坏方式。通过模拟得出钢管混凝土组合结构体系平台可以有效减少导管架海洋平台的应力,钢管混凝土导管架组合结构平台在极端冰力作用下控制振动效果较好且造价较低。     

导管架海洋平台海啸荷载作用分析

为获得复杂海洋环境下海洋平台受海啸荷载作用的实际情况,本文提出一种计算海啸荷载的方法,即海啸理论.同时利用ADINA软件建立导管架海洋平台有限元模型,并将所计算出的海啸荷载施加到平台上进行受力分析.数值仿真表明:海洋平台在海啸荷载作用下的位移集中在上部支撑和甲板上,甲板上的应力变化主要由水平的海啸荷载和重力共同作用产生,且经过对比可知海啸荷载理论是比较正确的,更加符合实际情况.     

新型形状记忆合金防屈曲支撑的海洋平台结构振动控制研究

海洋平台具有造价高、结构复杂的特点,外加海洋平台的工作环境相当恶劣,因此极有必要开展海洋平台结构振动控制研究,以保障平台结构的耐久性及安全性。此外,耗能减震体系的应用对延长结构寿命及降低平台检测与维护费用起着重要的作用。为此,本文就SMA-BRB支撑的海洋平台结构振动控制进行研究。     

有柱站台雨棚新型金属屋面系统结构设计与分析

针对既有铁路有站台柱雨棚构件脱落、风揭、漏雨和耐久性差等问题,以京沪铁路丹阳火车站和镇江火车站雨棚改造工程为例,提出了一种受力合理、传力简单、施工方便且抗风揭、抗构件脱落的新型金属屋面结构形式。为验证该结构的安全性,对新型金属屋面进行结构设计和分析,并采用有限元方法和风揭试验验证结构计算的正确性。该新型金属屋面体系已应用于实际设计中,其结构合理,工法先进,具有广阔的应用前景。     

海洋采油平台打桩工程中土塞效应研究

 根据太沙基深基础计算方法提出新的土塞效应判断方法,考虑边载效应,同时考虑打桩对周围土体的影响,引入动力效应系数,并将其应用于实际工程中,实测打桩记录结果与计算结果吻合较好,可用于桩的可打入性分析。     

时域载荷识别法在海洋结构中的应用

动载荷识别的时域法是利用结构的模态参数建立结构系统在时域内的逆向模型,进而通过系统的动态响应识别输入动态载荷的过程。分析了采用时域方法对离散系统进行动载荷识别的方法,它是用正分析的方法来求解反问题。根据渤海某平台的测厚报告用ANSYS软件建立了该平台的有限元模型,采用理论分析和计算机仿真的方法相结合,将时域正演方法应用在海洋平台这种大型结构的载荷识别中,结果表明,只要实测信息准确,该方法在理论上具有较高的精度。     

组合隔震支座在大跨度连廊结构中的应用

以一连廊结构体系为研究对象,采用组合支座连接大跨度连廊和底部结构,实现释放温度应力和减小结构地震反应的目的。介绍了这种高位隔震方法的特点和减震原理,优化设计了隔震支座并分析了其特性,利用ANSYS程序对整体结构进行了非线性地震反应分析,最后对比分析了该隔震结构减震效果。结果表明,该连廊结构采用组合隔震支座后,不仅可以释放温度应力,而且可以显著减小结构地震反应。该方法可供连廊式结构隔震设计参考。     

近海石油工业新型结构

在近海石油领域内 ,人们已经把技术开发的方向转移到了更深水域。但另一方面 ,对于常规的固定式近海平台装置 ,其经济性和结构尺寸都要求水深不宜超过 36 6m。为此 ,研制出一种新型结构 ,即柔性塔 ,该结构是由底部支承的近海平台 ,并安装在水深为 5 4 4m的墨西哥湾。在此介绍柔性塔的理论和优点以及Petronius柔性塔(水深纪录保持者 )的工程情况     

预应力混凝土管桩节点抗震性能研究

管桩与承台的连接节点是结构的薄弱环节,在地震发生时容易破坏继而造成严重的后果。通过改变管桩与承台的连接形式,对结构施加水平低周反复作用模拟地震作用,研究管桩的荷载-位移滞回、延性等方面的性能。试验结果表明:填芯管桩内增设非预应力钢筋对于提高管桩的承载能力有良好的效果,以非预应力钢筋作为连接钢筋以一定角度插入承台体内连接承台和管桩,对于结构节点的抗震耗能和节点延性的提高效果十分显著。     

基于性能的变电站抗震设计研究

将基于性能的抗震设计方法(PBSD)用于变电站的结构设计中。由于变电站破坏引起的损失难以估计,投资-效益准则的应用较困难。根据汶川大地震中变电站震害情况分析,指出钢构架一般能满足抗震要求,而对变电站混凝土结构采用基于性能的抗震设计方法比较有针对性。"小震不坏,中震可修,大震不倒"是我国规范对结构的目标性能要求,而某些重要的变电站结构可在规范的基础上根据实际情况提高一个层次而达到"大震可修"的要求。采用基于迭代变形计算的方法设计了两种不同目标性能要求的变电站结构,设计结果表明:合理提高变电站的目标性能后,其初始造价增加不多。     

多层密肋壁板结构抗震性能试验研究

介绍了6层大开间1/2比例密肋壁板结构模型房屋试验情况,对试验结果及该结构体系的抗震性能进行了分析。结果表明,多层密肋壁板结构房屋以剪切变形为主,结构承载能力、变形能力及耗能性能均较好,是一种具有很好推广前景的新型结构体系。