基于神经网络算法的经济型导管架结构冰振响应预测研究

在寒区海域,海冰可能引起经济型导管架结构的剧烈冰激振动,准确、快速的冰振预报对海上结构物的安全运维至关重要。搭建了经济型导管架结构冰振风险预警模式,通过建立冰况与环境信息之间的非线性关系,提出了一种结合气象预报、现场监测技术和反馈型神经网络的经济型导管架结构冰振风险短期预测方法。基于渤海某海域2013—2014年、2017—2018年和2018—2019年冬季实测冰振数据,实现了海上柔性平台的短期极值冰振预测。结果表明,相比统计模型,建立的冰振预测模型考虑了来冰方向差异对经济型导管架结构振动响应造成的影响,避免了数值分析中海冰荷载与结构模型简化的不确定性。应用Elman神经网络构建的冰情环境-平台极值冰振响应预测模型平均预测误差小于20%,满足工程应用需求。

海上风电导管架结构与桩基灌浆连接施工工艺

海上风电作为可再生能源体系中的核心元素,承载着实现能源结构转型和促进环境可持续发展的重要使命,其中,导管架结构的设计与桩基灌浆连接技术的应用,直接影响到风电装置的稳固性、耐久性及运营效率,凭借深入的技术分析和工艺研究,探讨了如何凭借科学的设计理念和先进的施工技术,显著提升海上风电系统的整体性能和可靠性,特别是,凭借优化导管架的结构参数、选择合适的灌浆材料及施工方法,揭示了提高安装效率和确保长期稳定性的有效策略,综合考虑材料科学、结构工程与施工技术的创新,对于推动海上风电技术进步和工程实践具有重要价值。

浮筒辅助大型导管架结构整体拆除上浮过程动力响应特征研究

浮筒辅助大型导管架结构整体拆除作业是一个连续过程,作业过程中拆除系统的动力荷载及动力参数均会发生显著变化,传统基于某一稳定状态的结构动力响应分析方法不能准确预测拆除系统上浮过程中的动力响应。通过建立浮筒辅助大型导管架结构整体拆除上浮过程动态分析模型,对拆除系统上浮过程的动力响应特性进行研究。结果表明,整体拆除动态分析模型可以准确描述拆除系统上浮过程中浮筒及导管架浮力变化对上浮高度的影响机制,拆除系统上浮高度约为不考虑浮筒和导管架浮力变化时的90%。此外,浮筒辅助大型导管架整体拆除方法的动态稳定性较强,四级海况下拆除系统的最大偏移量仅为4.2 m,有较好的工程应用前景。

渤海钢制导管架结构RBI半定量分析方法研究

目前,海上平台结构基于风险的检验(Risk Based Inspection,RBI)方法已相对成熟,但因计算复杂、成本高等未能得到推广。文章依据渤海地区的钢制导管架特点,总结一种半定量RBI分析方法,有效识别导管架高风险点的同时可以简化工作量,制定检验策略,帮助作业者控制风险和降低成本,提高完整性管理水平。

基于水下光纤应变监测的导管架结构总冰力测量方法

基于测量结构水下光纤应变获取冰力的方法首次应用于渤海JZ20-2NW加锥导管架平台,该方法方便进行零点标定,可获取结构总冰力的绝对信息(包括均值和波动值)。首先介绍了JZ20-2NW平台的现场监测系统,主要包括结构水下应变响应记录冰力信息,甲板上部视频记录同步冰情(冰厚、冰速和来冰方向)信息和拾振器记录结构冰振响应;重点分析了由测点应变向结构总冰力的转化方法,并对总冰力进行了初步分析。将无量纲化实测冰力与5种典型冰力计算模型进行了比较,分析结果表明,锥体宽度与海冰厚度比值(简称"宽厚比")对冰力大小及变化起决定作用。

大型开敞式深水码头导管架结构设计研究

结合大连新港新建30万吨级(兼靠45万吨)进口原油码头工程,以导管架结构为研究对象,阐述该结构型式的受力机理与施工特点,并与重力式沉箱结构进行比较.讨论将导管架结构应用于开敞式码头时需要计算的内容及方法,包括构件强度、构件稳定性、刚性嵌岩结构承载力及入土深度、管节点静力强度与疲劳寿命.结合实际工程,提出可适用于水深大于25m的新型码头导管架结构方案,并进行结构计算.结果表明,与传统结构相比导管架结构有明显的经济效益,且能满足各项设计要求,国内开敞式深水区码头采用导管架结构是安全、可行、经济的,对我国开敞式港口结构的设计具有一定的参考意义.

大型开敞式深水码头导管架结构管节点的疲劳分析

结合大连新港新建30万吨级(兼靠45万t)进口原油码头工程,以导管架结构为研究对象,阐述该结构管节点的疲劳计算方法,并计算开敞式码头导管架结构中管节点的疲劳寿命。结果表明管节点的疲劳寿命满足相应规范的要求,可为实际工程设计提供参考。

埕岛油田中心二号生活平台导管架结构寿命评估

论述了应用NDV挪威船级社的SESAM软件对中心二号生活平台导管架结构寿命 评估的方法和程序。采用对导管架、桩、上部组块的前处理建立有限元模型、加载载荷,并进行敏感 分析和构件重要度分析的评估方法,从而计算出了结构失效的概率,给出了有针对性的结论和建 议。

东台风电场海上升压站导管架结构19m过渡段灌浆连接施工

1前言 目前,海上风电基础结构主要采用重力式基础、单桩基础、三桩或多桩导管架基础、浮置式基础等。上述基础结构形式中的导管架、门架结构、单桩套筒与钢管桩的连接部位均有一个环形空腔（图1），该部位为需要灌浆连接的过渡段。通过过渡段的灌浆连接施工，导管架和钢管桩在结构上成为一个整体。

导管架结构初步设计概要

1. 导管架结构的整体布置及初始尺寸的选择 (1)上部模块的重量。一般按工艺要求确定,工艺工程师首先根据摸块的功能要作出工艺管线控制流程图,从而得到需要的主要设备重量及布置;其次根据需要的设备重量来估计上部模块应具有的体积。

基于环境腐蚀及材料失效模式的海上风电导管架结构可靠度分析

近年来,我国海上风电发展迅速,海上风电导管架作为海上风电的核心部件,可以起到控制运行风险和延长使用寿命的作用。然而由于海上风电建设时多位于恶劣环境,如盐雾、腐蚀性介质、海水等复杂的环境,其结构可靠性与研究结论往往存在较大差异。在这种情况下,研究环境腐蚀下海上风电导管架结构可靠性问题具有非常重要的意义。

海上风电导管架结构与桩基灌浆连接施工探讨

灌浆技术属于导管架安装的重要技术之一,其主要作用为连接海床-钢管桩-导管架,灌浆质量会直接影响到风电机组的运行安全及发电效率。在开展海上风电工程施工中,必须注重导管架灌浆操作。灌浆施工质量,对风机基础结构服役寿命、环境载荷抵抗力的影响非常大。此次研究主要是探讨分析导管架结构灌浆工艺,联合某工程项目,讨论导管架灌浆工艺与施工过程难点,希望能够对相关人员起到参考性价值。

海上风电机组利用导管架结构作为自然接地体可行性研究

在能源危机的背景下,海上风电已经成为新能源研究的热点,我国海上风电的发展才刚刚起步。海上风力发电机组接地网结构、所处环境等和陆上风力发电机组均有显著差异,为了研究海上风电机组组的接地问题,利用CDEGS软件建立了利用导管架基础作为海上风电机组组自然接地体的仿真模型。首先将模型的每一个导体进行分段,再通过复镜像法求解每一段导体的格林函数,最后通过叠加定理求解出模型的接地阻抗。此外,还计算比较了海水的水深,海水的电阻率和海床的电阻率等因素对于接地阻抗大小的影响程度,表明,利用导管架结构作为自然接地体,能够保证海上风力发电机组的接地安全,为海上风电机组组接地设计提供了参考。

深水港码头轻型导管架结构在船舶撞击下的疲劳分析

结合大连新港新建30万吨级(兼靠45万吨)进口原油码头工程,研究离岸深水港码头轻型导管架结构在系泊船舶撞击下的疲劳损伤。采用通用有限元程序ANSYS计算船舶撞击作用下导管架平台的动力反应,得到结构构件的名义应力,乘以相应的应力集中系数,得到管节点热点应力的时程曲线。分别应用美国石油学会(API)规范、挪威船级社(DNV)规范和中国船级社(ZC)规范中相应的S-N曲线对船舶撞击作用下的疲劳损伤进行了计算。计算结果表明,对应用于离岸深水港码头的导管架结构,由船舶撞击平台所引起的疲劳损伤较大,不能忽略,若只考虑波浪荷载引起的疲劳损伤会导致过高地估计结构的疲劳寿命。结果还表明,按API规范与ZC规范计算得到的疲劳损伤基本一致,按DNV规范计算得到的疲劳损伤较其他两种规范偏大。

海上风电吸力桶结构分析

针对实际工程条件,创新性地设计一种全新吸力筒形式,并借助SACS软件构建综合考虑土壤影响的吸力筒导管架风机模型。在极端工况下,详细分析该结构的性能。结果表明,在外部极端载荷作用下,导管架结构可满足工程要求,确保结构的整体稳定。采用Abaqus软件对过渡段和吸力筒部分强度进行精确校核,计算结果表明两者的强度均满足设计和使用需求,具备足够的承载潜力和稳定性。分析表明新设计的吸力筒在复杂工程背景下表现出色,为类似工程的设计与优化提供了可靠参考依据,同时也丰富海上风电吸力桶基础的研究与实践。

导管架平台地震时程分析基础边界条件简化

针对导管架平台地震时程分析过程中因土层基础模拟计算工作量大的问题,本文对不同硬度土层边界条件的简化问题进行分析。以渤海某平台为例,对其土层参数采用修正系数的方式以获得不同硬度,按照实际设计入泥深度的土层参数模拟与泥面下等效桩长简化模拟这两种基础模拟方式进行计算,对比桩头剪力和自振周期,结果表明:当渤海导管架平台进行地震时程分析时,对于软土层可采用泥面下8倍桩径等效桩长模拟桩土基础,对于硬土层可采用泥面下6倍桩径等效桩长模拟桩土基础,随着等效桩长增加结构自振周期有增速增大趋势。

随机波浪载荷作用下导管架平台动力响应及疲劳可靠性分析

主要针对波浪载荷作用下导管架式海洋平台结构的疲劳可靠性进行研究。采用Airy线性波浪理论,将导管架结构离散成空间梁有限单元结构;在此基础上采用结构模态分析方法,编程计算了平台结构在随机波浪载荷作用下的位移、速度、加速度和应力随机响应及其概率统计量。导管架结构疲劳可靠性分析建立在频域响应的基础上,假设结构响应的应力范围服从Rayleigh分布,利用结构应力传递函数得到结构应力响应谱,然后利用Miner线性累积损伤准则推导出结构疲劳寿命的概率分布函数,并考虑结构疲劳强度影响系数的随机性,求得结构在随机应力谱下给定疲劳寿命时的疲劳可靠性指标。文中所建立方法可用于导管架式平台结构的疲劳安全评估。

导管架滑移下水强度智能分析技术研究与开发——基于MOSES与SACS软件的数据交互及二次开发应用

1.前言 导管架平台是近海石油开采的主要结构物,一般在陆地建造总装,然后拖运至海上指定位置进行安装,通常有两种下水方式：小型导管架可以使用浮吊吊装下水,而大中型导管架通常进行滑移下水。典型的导管架滑移下水过程是导管架首部（在位状态的顶部）放置于驳船尾部（导管架装船位置）,通过压载使船有一定的纵倾角度,导管架靠自重或者使用绞车拖拉滑移入水直至到达稳定状态;一般情况下,导管架从船艉入水,某些特殊的导管架也可从驳船侧舷滑移入水。

导管架装驳运输的半确定性分析

本文采用半确定性法进行了导管架装驳运输分析。在计算驳船运动时,考虑到驳船的长度与宽度之比、吃水与宽度之比都很小,三维影响严重,故本文采用了纵横切片的思想,配以经验性的三维修正。在校核导管架的强度时,忽略了驳船结构的弹性影响,根据驳船运动诱导的惯性力,以及风力、重力等求出导管架各构件的应力,然后按AlSC规范及API规范进行校核。本方法已编制成计算程序,并对渤海油田系船导管架进行了装驳运输实例计算。