环板受力分析在海洋平台上的应用

环板是连接主腿与大梁的重要节点,是海洋平台的关键部位,环板节点的破坏可能导致整个结构的失效,因此环板节点的受力安全是保证整个上部组块安全的重点所在。本文对海洋石油平台上典型的环板节点形式进行了介绍,针对梁未经过渡直接连接在主腿管壁上的情况,采用ANSYS软件进行模拟分析,研究了相交位置的受力状态以及梁下增加筋板后对环板节点的受力改善情况,计算结果表明增加筋板对改善受力效果明显。     

海洋平台圆钢管柱-钢梁外加强环节点非线性有限元分析

在海洋平台上部结构、高层建筑、大型塔架等结构中,圆钢管柱与钢梁外加强环节点的刚性连接为主要的梁柱连接形式之一。本文采用ABAQUS有限元分析软件对圆钢管柱与钢梁外加强环节点进行非线性有限元分析。计算和分析了圆管柱与钢梁外加强环节点受力的荷载—位移曲线,给出了在不同条件下,荷载—位移曲线的变化规律。分析了在不同轴压比条件下,加强环板不同宽度和厚度时,节点的应力分布,以及在不同条件下节点刚度、承载力的变化趋势。     

半潜式平台的极限强度分析研究

基于梁一柱理论、理想弹塑性假设、平断面假设和塑性铰理论建立了拉伸和压缩加筋板单元的标准应力一应变关系曲线,采用简化逐步破坏分析法计算了平台浮体和平台整体的极限强度;同时针对平台立柱与支撑相交的管节点容易破坏的特点,运用有限元软件对典型的管节点进行极限分析,为下一步平台安全评估提供依据。     

海洋平台管节点极限强度分析方法研究

管节点作为海洋平台结构中十分重要且薄弱的环节,其极限强度分析是海洋平台安全评估的重要内容,也是一项十分复杂的工作,选择正确的方法和分析手段是得到准确分析结果的前提。文章应用MSC．PATRAN软件建立平台管节点分析的有限元模型,分别使用局部模型法和嵌入式模型法对管节点进行分析,对比其计算结果,认为采用嵌入式模型法更为精确。     

方钢管混凝土柱-矩形钢管梁节点的三维有限元分析

根据石油化工装置反再框架的特点,"两器"承重范围内采用方钢管混凝土柱和矩形钢管梁、支撑结构体系,通过分析常用的外加强板节点和内隔板两种方钢管混凝土梁柱节点并结合本工程的情况,"两器"设备支撑层的梁柱节点采用外加强板与内隔板相结合的新型节点形式。应用ANSYS软件对该节点进行三维非线性有限元模拟,通过在最不利荷载作用下的应力分析,结果表明,矩形钢管梁和支撑与方钢管混凝土柱的连接节点具有较高的安全储备,在工程中应用是安全的。     

板-梁耦合技术在自升式海洋平台碰撞分析中的应用研究

该文基于非线性有限元软件ABAQUS,针对自升式海洋平台结构特点,提出了"板-梁"耦合技术,用以简化建立自升式海洋平台的结构模型。以平台典型的单K和双K节点为研究对象,基于"板-梁"耦合模型及板壳模型分析了其碰撞性能,同时比较验证了"板-梁"耦合技术的可靠性。研究结果表明,"板-梁"耦合模型在碰撞冲击载荷下的结构损伤变形、碰撞力和能量吸收等动态响应与板壳模型结果一致性较好。该文研究成果可以为大型平台结构整体碰撞性能分析提供技术支撑。     

非对称布管的挠性管板应力分析及结构优化

基于某公司的挠性管板预热器,以非对称布管的挠性管板为研究对象,运用有限元软件ANSYS对非对称布管的挠性管板进行多工况模拟,得出管板的各类应力水平及应力分布规律。根据JB 4732-1995《钢制压力容器--分析设计标准(2005年确认)》对挠性管板进行应力校核,发现部分工况下管板应力评定不合格。对非对称布管的挠性管板提出了增加管板厚度和增设支撑筋板2种优化方案并进行了数值模拟。分析结果表明,增加支撑筋板可以有效降低管板各类应力,且安全裕度较大,对挠性管板的工程设计具有一定的指导意义。     

9000m海洋绞车滚筒轻量化设计分析

现代海洋平台设计,轻量化是一个重要的设计理念。为保证海洋绞车滚筒轻量化设计后的可靠性,利用有限元分析软件ANSYS,对9000m海洋绞车滚筒的3种不同结构形式进行强度和刚度的仿真分析。分析结果表明,在最大钩载时,筒体加周向筋板的强度和刚度较其他2种结构形式好,在滚筒外表面的Von-Mises应力值为120～245MPa,滚筒内表面的Von-Mises应力值为210～320MPa,滚筒的最大变形为1.1346mm。因此,筒体可采用增加周向筋板的办法来增加滚筒的强度和刚度,同时减少筒体的壁厚,实现绞车滚筒的轻量化设计。     

BINGO9000半潜式钻井平台结构强度分析

对BINGO9000半潜式钻井平台整体和局部结构强度进行了分析和校核。首先,根据DNV船级社规范的要求,采用三维格林函数法对该平台在7种工况下所受的波浪载荷进行了计算,然后应用ANSYS程序建立了该平台的空间板梁组合结构有限元模型,并对平台结构进行了整体应力分析和强度校核。对于平台撑管结构中的管节点,则通过建立局部有限元模型进行二次分析。计算其局部应力,为今后我国进行该类平台的产业化开发提供了依据。     

BINGO9000半潜式钻井平台结构强度分析

对BINGO9000半潜式钻井平台整体和局部结构强度进行了分析和校核.首先,根据DNV船级社规范的要求,采用三维格林函数法对该平台在7种工况下所受的波浪载荷进行了计算,然后应用ANSYS程序建立了该平台的空间板梁组合结构有限元模型,并对平台结构进行了整体应力分析和强度校核.对于平台撑管结构中的管节点,则通过建立局部有限元模型进行二次分析,计算其局部应力.为今后我国进行该类平台的产业化开发提供了依据.     

加强现浇钢筋混凝土节点构造的意见

针对设计规范和施工规范均未提出构造要求的现浇钢筋混凝土结构中个别节点在施工中经常出现的质量问题，举例提出加强和改进的意见。1现浇楼盖主、次梁相交节点（1）主、次梁顶标高一致时，次梁的架立筋一般放在主梁架立筋之上，且次梁箍筋只到主梁边止（见图1），这样往往造成立、次梁相交处出现裂纹。如果将次梁架立筋放到主梁架立筋下方，裂纹就不会产生，因为次梁的实际长度增加了一个主梁的宽度。同时，主、次梁相交处的主梁箍筋不要省掉，这对传递剪力，加强节点刚度有着十分重要的作用。（2）当次梁项标高高于主梁项标高时，次梁箍筋…     

单点系泊海洋平台结构管节点强度校核与可靠性分析

根据海洋平台结构管节点设计准则，自行开发了海洋平台管节点强度校核和可靠度分析软件，应用冲剪校核和名义应力校核法对渤海BZ28-1单点系泊海洋导管架平台结构管节点进行了强度校核。并用可靠度分析软件计算了管节点强度可靠度。找到了海洋平台的最不利的节点和工况组合，为合理设计海洋平台结构和现役平台结构的科学评估、检测、维护和修理提供了分析方法和理论依据。     

加热炉对流段模块保护拉杆受力分析

加热炉对流段模块一般由炉墙、盘管、中间管板、端管板与弯头箱等部件通过非焊接连接组成,在运输和吊装过程中,呈二维平面结构的炉墙容易发生变形,工程上一般采用增加保护拉杆的方式进行加固。由于没有现成的标准或计算方法可供参考,拉杆的设计选型往往凭借经验,因人而异,具有较大的随意性和一定的潜在安全风险。文章简要分析了模块各部件对拉杆受力的影响,提出一种简化的拉杆受力计算模型,推导出其计算公式,并通过案例数据及模拟数据进行对比验证,证实了这种计算模型在工程应用上具有参考价值。     

非金属粘结性海洋柔性立管接头结构综述

海洋柔性立管与海上浮式结构相连接的接头,其服役期间的可靠性和安全性直接影响整个柔性管的使用寿命。国内针对海洋柔性立管接头的研究起步较晚,目前与海洋柔性立管配套使用的接头全部依靠进口。国内目前能查到的相关资料均集中于非粘结性柔性立管的接头结构研究,而对于非金属粘结性海洋柔性立管接头结构的研究国内还未见相关综述。对国外常用的粘结性海洋柔性立管接头使用情况进行了长期调研,综述了Traplock 型接头、Swaged 型接头、Magma 型接头的结构和其连接形式。对海洋柔性立管接头国产化研制具有一定的意义。     

管壳式换热器管板的疲劳分析设计方法探讨

随着石油化工工程技术的发展,换热器操作条件的复杂化,换热器的疲劳工况在运行中时有出现,目前在进行换热器管板疲劳分析时,往往忽略管板与换热管实际连接接头处的峰值应力计算。采用有限元分析研究管板与换热管连接接头焊缝的峰值应力状况,证实了对换热器疲劳部位进行疲劳分析的必要性。对4种管板与管子连接接头焊缝的高应力进行了计算比较,根据管板弯曲变形的特点,提出了一种受力最佳、制造和检验均很方便的、可避免疲劳分析且合理的管板及其换热管连接结构。     

柔性管节点对海洋导管架固定平台非线性分析的影响

引入MSL非线性柔性管节点模型,研究了柔性管节点对导管架固定平台非线性分析的影响。首先对单一管节点进行静力加载的非线性分析,研究管节点柔性特征对自身非线性静力分析的直接影响;然后对二维框架结构系统进行静态非线性倒塌分析,研究柔性管节点对结构系统静力非线性分析的影响;最后对某实际三维导管架平台模型进行模态分析及非线性地震时程分析,以研究柔性管节点对平台整体结构系统动态分析的影响。研究表明,考虑柔性管节点进行海洋导管架固定平台非线性分析时,固定平台的局部和整体刚度均得到了显著的降低,进而影响了非线性强度分析结果及平台设计的经济性,因此建议使用MSL公式。     

新型非焊接连接技术在工艺管线安装施工中的应用

讨论了海洋平台组块工艺管线新型连接方法。介绍新型非焊接连接技术,通过对工艺管线进行管端挤压成型,形成连接端,达到快速连接,实现非焊接连接的目的。提高连接效率,降低施工强度,从而降低工艺管线连接施工在整个平台组块建造中投入成本。     

浅海平台的结构分析与安全评估

通过对胜利浅海油田现有二十余座导管架固定平台的结构强度分析，讨论现有平台在浅海地区环境载荷作用下的安全状况。文章通过对浅海各种载荷的组合分析，得出冰载荷为平台控制载荷的结论，并在该控制载荷作用下，分析平台的受力状况和破坏形式，阐明该海域的固定平台结构设计中，应从管节点的冲剪强度和桩的承载能力出发，确定结构形式，同时对现有平台的安全作业提出了建议。     

基于SACS的固定式海洋平台船撞分析理论研究

海洋石油平台在海上服役期间一般都有停泊供应船的功能,因此需要做船舶撞击分析。本文基于SACS对船舶撞击过程中的多种吸能形式进行了能量理论研究,包括离散系统、连续系统、板单元、梁单元及局部变形的分析过程。     

特殊高压U形管换热器管板强度计算方法的分析与比较

讨论了一种特殊高压U形管换热器管板的强度计算。由于其结构特殊,现行标准中没有此种管板的计算方法。文章对此种管板的受力进行了详细地分析。根据此种换热器管板的受力特点,在忽略壳程法兰力矩情况下,使管板计算得出偏安全的结果,在此基础上可形成2种计算方法,并对这2种计算方法进行了分析和比较。计算结果表明这2种计算方法是相当的。均可应用于工程。