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井组平台环境载荷的计算和强度分析

发布于:2016-02-10 21:02
强度分析

      井组平台为导管架式平台,它一般由井口平台和计量平台组成,两平台间用栈桥连接,计量平台上布置配电室变压器间、加热器和流量计等生产设氰井组平台具有小型简单,设施简化,布置分离,作业安全的特点,符合浅海石油开发的实际,广泛应用于浅海油田。井组平台在工作时受到由风、波字良海流海冰、气温潮汐、地震等自然环境引起的载截不同环境条件下,不同因素引起的载荷对平台的危害程度差别很大计算平台所受的环境载荷并对结构进行受力分析和强度分析计算,可以掌握平台结构在不同环境条件下的内力分布规律,准确预报平台的强度和刚度,为结构优化设计总体布局和使用维修提供依据。
      井组平台由通过栈桥联接的井口平台和计量平台组成计量平台分基础部分和上部平台两部氛基础部分通常由三根变壁厚开口钢管桩组成,在一定标高处设水平拉筋,水平拉筋间设竖向斜拉肌桩内一般浇硅到一定标高,在靠船侧的两根桩上设有靠船构件上部平台为梁板结构,设有斜撑和桩连撬甲板上铺满钢板井口平台包括井口保护桩的水平拉筋及上部平台部氛井口上部平台为梁板结构,主梁直接焊接在井口保护桩上,甲板铺满花纹钢板栈桥一端固定,设在井口平台上一端自由,设在计量平台上的栈桥端部平台上栈桥满铺格。
      分析的平台为直立式导管架结构,其主要结构及构件如表所示对平台进行建模,坐标原点取在井口平台甲板最左最下点在水平面的投影处,x方向取平行栈桥方向。建模过程中,把设备等静载荷以空间力形式施加,对计量平台的配电室和高压开关室等传力构件不进行建模,其重力以空间载荷施加,其所受的风载荷通过定义受风面积计算,并通过定义载荷分配点使风载荷作用在结构上。
      环境载荷设计参数:风速33fxn/s,冰厚Q45m极端波浪波高67m,周期86s冰无侧限压缩强度,表面流速1651n/s,水深1Qfxn,取各环境因素方向一致,以模型坐标系为标准,分析成3成4成9成13成180各不同角度情况下,平台结构所受载荷及其静力分机采用压强投影法,不计杆件所受风九风载荷按下式计算:F=PoChC.rAo其中水质点的速度和加速度用斯托克斯(Stokes)五阶波理论进行计算。由于海流速度随时间的变化是缓慢的,因此在工程设计中常将海流及潮流看作是稳定的流动,海流力等于拖曳力,可用公式计算,对流速和波浪的水质点速度进行矢量合成,通过莫里森公式一并计算波流载截取海底泥面处的流速为Q流速沿着水深呈线性变化不同入射方向不同相位下,波浪和海流载荷如图所示波浪和海流作用在平台上的载荷按最大基础剪力的方式给出。作用在导管架上的总冰载荷是各腿柱上的冰载荷之和,作用在单腿柱上的冰载荷按公式计算,土壤资料取自平台所在地土壤土工试验报告,根据APITVSD20进行桩土相互作用计算。


                                                                                  专业从事机械产品设计│有限元分析│强度分析│结构优化│技术服务与解决方案
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