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。     

预应力混凝土海洋平台配筋混合离散变量优化设计研究

分析了预应力混凝土海洋平台配筋优化设计的特点，建立了其截面配筋的混合离散变量优化设计模型，将竖向和环向单位宽度范围内预应力钢绞线、普通钢筋的根数以及单根受力筋的截面面积或者直径作为离散变量，混凝土平台罐体的壁厚作为连续变量混凝土平台的材料总造价作为目标函数，规范对混凝土平台的强度、抗裂及构造等要求作为约束条件。通过实例计算表明，建立的混合离散变量优化设计模型是高效和可靠的。     

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.     

考虑腐蚀影响的导管架平台模糊优化设计研究

对海洋平台的优化设计,采用平台的初始造价或初始重量作为目标,获得的结果往往是在平台投入使用时刻满足规范要求的最低水平设计。文章考虑海水腐蚀作用造成的平台结构抗力衰减,建立了腐蚀影响下导管架平台模糊优化设计模型。通过对渤海BZ28-1油田储油平台的优化计算,验证了该模型的有效性及考虑腐蚀影响的必要性。     

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。     

基于性能理念的导管架平台阻尼隔震技术及优化

基于性能的抗震设计理论,提出了面向海洋平台结构的地震设防水准和性能目标,并阐述了平台结构失效模式及量化判别依据。针对胜利油田CB32A导管架平台的特点,在端帽与平台甲板之间设置阻尼隔震层,利用ANSYS有限元数值分析平台,对该导管架式海洋平台的阻尼隔震体系在设计地震及罕遇地震两种作用下的实际抗震性能水平进行分析,并对目标性能达标情况进行评估和结构优化。研究结果表明,隔震技术是海洋平台一种有效的减振控制手段,该平台能够满足结构的性能目标;对其进行截面优化设计也能在保证结构安全的前提下大幅度减少钢材的用量。     

海洋导管架平台结构动力优化研究

应用有限单元法 ,对海洋导管架平台进行了结构动力优化设计。建立了海洋导管架平台结构动力优化的数学模型 ,采用零阶法 ,以动冰载荷作为海洋导管架平台结构的主要环境载荷 ,对锦州 2 0 2MUQ平台进行了结构动力优化计算。优化结果表明 ,平台的重量比原设计方案减轻了2 0 17% ,获得了明显的优化效果。研究结果有较大的工程应用价值 ,可供有关设计人员参考。     

导管架海上平台可靠度计算的随机有限元方法

针对常规的平台设计不能真实反映各构件的可靠度，及平台工程中的不确定因素，提出将随机有限元方法引入平台构造可靠性计算中，得到了较为理想的构件可靠性计算结果。     

有概率约束矩形截面压力容器可靠性优化设计

针对现代设计理论和优化设计方法在矩形压力容器的结构设计、尺寸计算中存在的问题,运用相关数学理论与优化原理,将直接导致容器失效的约束作为概率约束,建立了以矩形截面容器体积最小为设计目标的数学模型,探讨矩形截面压力容器在概率约束条件下的优化设计方法。通过实例计算和MATLAB算法求解得知,该设计方法不仅可以有效地提高设计水平,降低制造成本,而且由于考虑了矩形压力容器设计变量和参数随机性质,故优化设计结果更符合工程实际,说明了概率设计模型的实用性和可行性,为其他特殊压力容器的优化设计提供了理论依据和应用参考。     

导管架平台轻型化优化设计

介绍了采用目前世界上先进的轻型化设计理念对东海某一个导管架平台的轻型化优化设计过程。海洋工程结构的重量、强度、刚度和韧性是海洋工程设计中需要考虑的重点要素。如果能在减轻结构重量的同时又能保持和提高结构的强度和刚度,就有可能大幅度提高海洋工程的经济效益。此文设计的平台的优点是安全可靠性高、运输安装可行、建造容易、轻型化、结构构造简单和投资成本低,并分析了与国内原有类似导管架平台设计相比的优势,旨在为今后类似平台结构设计提供借鉴和参考。     

随机波浪载荷下CII海洋平台结构可靠性分析

将位于渤海湾的CII导管架海洋平台看作空间钢架结构,应用ANSYS软件对导管架平台进行动力学分析,得到平台的基本动力学参数;考虑随机波浪作用,应用蒙特卡罗模拟法和有限元方法对结构进行可靠性分析。以各管件壁厚为输入变量,以甲板位移响应、导管架最大应力和平台总质量为输出变量进行灵敏度分析,评价影响输出变量变化的主要因素并计算出导管架构件的可靠度。该研究对导管架海洋平台的安全性评价和结构设计具有参考意义。     

JZ20—2MUQ型导管架平台相似模型设计研究

导管架平台是一种用于海洋石油开发的固定式平台,在我国渤海、南海的石油开采中发挥着重要作用。由于导管架平台结构庞大,在研究其性能的试验中多以导管架相似模型替代。介绍了基于相似定理量纲分析法的导管架平台相似模型设计全过程,分析了应用相似定理设计相似模型时应注意的问题。根据相似理论的推导计算结果,以JZ20-2MUQ型导管架平台为原型,加工制造了比例为1：50的导管架平台相似模型,为应用模拟试验结果来指导工程设计奠定了基础。     

海洋导管架在复杂载荷作用下的动态响应

研究了海洋导管架自由振动及复杂载荷作用下的动力学行为。利用ANSYS软件建立海洋导管架平台三维模型,针对海洋导管架的结构及栽荷特点,将导管架结构离散成空间梁和板有限元单元结构,采用结构模态分析和瞬态完全法,编程计算了平台结构在波浪载荷及冰载荷作用下的动力相应,给出了其自振频率和谐响应,绘制了海洋导管架不同部位的变形随载荷参数变化的特性曲线。结果表明,由于海洋导管架所处工作环境特殊,对其进行静动态校核,甚至疲劳分析是非常必要的。     

简易导管架平台结构设计及选型研究

简易导管架平台指结构型式简单、重量轻、上部设施较少的海洋油气生产平台。为了更好地进行平台结构设计选型,此文设计了一种单腿三立柱结构型式的简易导管架平台,方案一采用独立桩腿型式,方案二采用将主立柱兼作桩腿的型式,分别从静力、疲劳和倒塌三方面进行了结构设计、分析比较和选型研究。分析结果表明,方案一独立桩腿结构型式的导管架力学性能更优,为今后设计类似简易导管架平台提供参考依据。     

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。     

多元统计分析在平台上部组块主结构重量估算中的应用

工程前期缺乏较为详细的设计基础数据，在基础数据有限的前提下，通过与已建设施实际数据形成有效的关联对比，为上部组块主结构重量的估计提供一种较为简便的方法。通过收集整理已建导管架平台历史设计数据，采用相关分析、主成分分析、回归分析等多元统计分析方法，完成导管架平台上部组块主结构钢材重量预测模型的建立，从而实现以较少数据，合理推测平台上部组块的主结构重量。