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半潜式海洋平台优化选型及上承结构动力响应特征

刘永强  
【摘要】:半潜式平台因为其水线面小、载重量大等优点广泛应用于海洋工程中。本文以海上生产生活用超大型浮体作为目标对象,针对其半潜式平台模块的几何优化选型、垂荡板及系泊系统的优化设计以及上承结构动力响应特征等方面开展研究,为超大型浮体自身的优化设计及上承结构的动力响应分析提供参考。具体研究工作包括以下几个方面:1、对半潜式平台作为超大型浮体单模块时的几何选型进行研究,通过水动力分析软件AQWA分析了在不同平台主体尺度下平台的水动力性能优劣,确定平台主体尺度,并对其浮体的不同布置方式进行探讨为超大型浮体单模块选型提供参考。2、以半潜式垂荡板平台为研究对象,采用水动力计算软件对垂荡板放置位置对平台的水动力响应进行分析,确定适宜放置深度,之后进一步探究垂荡板数目对平台垂荡响应的影响,最后比较了不同的垂荡板开孔率对平台抑制垂荡响应的影响。3、对1000m深海半潜式平台的系泊方案进行设计,通过水动力分析软件AQWA研究了张紧式系泊系统对半潜式平台的定位性能,探究预张力、导缆孔位置以及预张力倾角与平台系泊系统定位性能之间的关系,优化系泊方案的设计。4、以1000m深海半潜式平台上承房屋钢框架结构为研究对象,采用有限元方法模拟了3层、6层、9层三种高度的上承结构在海洋环境荷载作用下的动力时程响应,然后根据响应结果选取较为合适的结构高度(层数)作为推荐高度(层数),进一步对推荐高度范围内的结构进行陆地地震作用下的动力时程响应有限元模拟,最后将两种作用下房屋钢框架结构的动力时程响应结果进行对比,探讨海洋环境荷载下半潜式平台上承结构物的动力响应特征,为海洋平台上承结构物的设计提供参考。该论文有图54幅,表19个,参考文献99篇。


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