波流作用下导管架平台桩基冲刷试验研究

海洋导管架平台桩基冲刷受到环境条件(波浪和海流)、桩径大小和海床表面土体复杂特性条件影响,现场分析极其困难。现有各种桩基冲刷计算理论均建立在一定的简化假设基础上,与实际桩基冲刷状况存在一定程度上的偏差。以JZ20-2MUQ型导管架平台为原型做缩尺模型试验,与理论分析相比,能够更加真实地模拟出桩基冲刷现象以及形成的冲刷坑形态和大小。利用试验测量数据研究了各影响因子对桩基最大冲刷深度的影响,且用Origin数据分析软件对各影响因子的数据进行准确拟合处理,得出导管架平台桩基冲刷在粘土条件下最大深度非线性回归公式,该公式概念清晰,具有很好的实用性,可为基于冲刷的导管架平台桩基设计提供科学依据。

导管架平台桩基贯入深度的两级模糊模式优选模型

桩基础是海洋导管架平台结构中的重要组成部分 ,其贯入深度对海洋平台的造价和运营期间的安全性能起着重要的影响。本文在考虑桩 -土之间相互作用非线性特性的基础上 ,采用非线性等效弹簧模拟海底土层对桩基的作用 ,对桩基进行有限元分析。由于影响海洋导管架平台桩基础贯入深度的因素很多 ,而且有些因素带有很大的模糊性 ,本文采用两级模糊模式优选模型对影响因素进行综合评判 ,最后得出了适合给定荷载和海底地质条件下最为合理的桩基贯入深度方案 。

深水桩基导管架平台随机波浪动力响应分析

海洋桩基导管架平台是海洋石油生产中应用最广的一种结构。随着平台工作水深的增加，平台结构自振周期变大，其自振频率可能同波浪能量集中的频率范围接近，从而使结构产生较大的动力响应。应用随机波浪分析方法，对一座200米水深桩基导管架平台在波浪90度方向入射的操作工况，进行了波浪动力响应分析。通过动力计算与静力计算的结果比较，表明深水桩基导管架平台对波浪动力响应比较显著。在深水导管架设计中应对波浪动力响应予以关注。

自升式钻井船插桩对邻近平台桩基影响的评价方法探讨

自升式钻井船被广泛用于中、浅水域油气钻井、勘探开发或平台维修等海洋工程。通常,钻井船靠作业臂工作,由于其极限长度有限,所以钻井船作业时经常紧邻固定式导管架海洋平台。软弱土层中,钻井船就位时插桩深度较深,插桩过程中大量土体被排开,致使邻近平台桩基可能承受很大的附加荷载,这些附加荷载与桩基原有的荷载相叠加,很有可能超出其原有设计承载能力,引起严重的工程安全隐患和经济损失。如何可靠地评估自升式钻井船插桩对邻近导管架平台桩基的影响,从而优化钻井船定位并指导导管架平台桩基础的早期设计,是我国当前海上油气开发亟需解决的一个难点问题,迄今为止尚没有形成一种被广泛认可的方法。基于此,系统阐述了评价自升式钻井船插桩对邻近桩基影响的方法,包括模型试验、简化理论方法和数值方法,分析了现有方法中存在的问题,并对未来的研究方向提出了建议,供读者参考。

土壤数据中P-Y值的变化对平台结构在位性能的影响研究

在南海某平台导管架详细设计阶段,共有3组来自不同公司分析出的土壤数据。比较3组土壤数据的不同,主要表现在冲刷深度、P-Y曲线和因子方面。在南海平台整体的在位分析中,通过静力和动力的分析计算,将3组土壤数据下的计算结果进行比较,发现南海平台的桩基强度、侧向位移、弯矩等发生了很大的改变。由于桩的各项数据的明显变化,使平台也相应发生变化,如水平层的位移,多处杆件和节点处的UC值超过1.0。在动力方面,平台自振周期、动力增大系数也发生了较大的变化。这些因素都会对平台结构设计产生很大的影响。随后,将3组土壤数据放入渤海地区的平台中进行静力分析比较,计算发现,土壤数据的变化对平台的桩和上部结构产生的影响对平台的结构并未产生较大的影响。通过对南海平台以及渤海平台的影响对比,发现水平环境荷载对土壤数据变化所导致的结构在位影响较大。