三角形型钢平台桁架优化设计

三角形型钢平台桁架优化设计霍达梁存荣为改善滑模用三角形型钢拉杆式平台桁架的受力性能，减少上弦控制弯矩，可在桁架支座处设置合适的偏交矩ｅ和刚结点而形成下图所示的偏交三角形桁架。本文将探讨这种结构的优化设计方法，即如何合理选用偏交矩ｅ使得结构在满足强度、...

桁架平台的连续与间断对船体总纵强度的影响

为掌握桁架平台的连续与间断对全船总纵强度的影响,采用MSC_Patran软件,通过全船有限元分析(Finite Element Analysis,FEA)方法,分别对桁架平台整体性连续布置和将桁架平台间断为多个独立桁架平台布置2种情况下船体的总纵强度进行计算,得出船体主要纵向连续构件的应力分布情况,以及该桁架平台对船体挠度的影响程度,并进行分析对比。结果发现,平台整体性连续布置相比间断布置对船体及桁架平台本身的总纵强度有更好的加强作用。

新型多柱桁架式Spar平台水动力性能研究

Spar平台以其较大的水深适应范围,较好的运动性能和稳定性,在深海油气资源开采中得到广泛的使用。随着技术的进步,各种新型的Spar平台形式不断涌现,其各方面的性能也得到大量的研究。结合前几代Spar平台形式的特点,提出了一种新型的多柱桁架式Spar平台概念,希望通过桁架的使用,保持Spar良好的运动和受力总体性能,同时采用多柱式的硬舱结构,降低建造难度和成本。并对该Spar平台的水动力特性,载荷以及运动响应进行了数值建模计算,分析结果表明,其运动响应较小,水动力性能良好。

基于响应面的可变复杂度方法在桁架式Spar平台方案设计中的应用

多学科设计优化在实际应用中,几乎都采用了可变复杂度方法(variable-complexity method,VCM)来平衡计算成本和计算精度。然而,VCM通常需要计算大量的初始样本点以保证精度。为降低VCM对初始样本点的依赖,文中提出了一种基于响应面更新的可变复杂度方法。以桁架式Spar平台的多学科设计优化为例,首先根据试验设计选取样本点,采用数值方法计算平台的各项性能,建立了响应面模型;应用协同优化算法求解,并通过响应面的不断更新提高精度,在此基础上应用可变复杂度方法校正响应面分析结果。计算结果表明:基于响应面更新的可变复杂度方法可在较少初始样本点情况下,获得较高精度的计算结果。

重大件码头钢桁架平台车有限元分析

针对向家坝重大件码头拟采用的三种不同卸船方式拟定平台车三个荷载工况,分别建立其有限元模型.应力和变形数值计算的结果显示工况三为最不利荷载工况.通过是否设置加劲板的应力、变形对比分析,表明加劲板对于提高结构整体刚度、减小受力和控制变形起到极为有效的作用.提出加劲板间隔布置的优化方案,建立优化模型并进行计算分析,其应力和变形均在规范允许值范围内,满足安全性和经济性的要求,验证了优化方案的可行性.

桁架式Spar平台与系泊/立管系统的全时域非线性耦合动态分析

开发了对浮式平台系统进行耦合动态分析的全时域程序。采用二阶时域方法计算水动力荷载,在此方法中,对物面边界条件和自由水面边界条件进行泰勒级数展开,利用Stokes摄动展开分别建立相应的一阶、二阶边值问题,而且此边值问题的计算域不随时间变化。采用高阶边界元方法计算每一时刻流场中的速度势,利用四阶预报校正法对二阶自由水面边界条件进行数值积分。在自由表面加入一个人工阻尼层来避免波浪的反射。对于系泊缆索/立管/张力腿的动力分析,在一个总体坐标系中对控制方程进行描述,采用基于细长杆理论的有限元方法进行求解。在耦合动态分析中,采用Newmark方法对平台和系泊缆索/立管/张力腿的运动方程同时进行求解。利用开发的耦合分析程序对一个桁架式Spar平台的运动响应进行了数值模拟,给出了平台的位移和系泊缆索/立管上端点的张力,并得到了一些重要结论。

深水桁架式Spar平台干式拖航强度分析

以某新型深水桁架式Spar平台为研究对象,应用设计波法,对Spar干式拖航运输过程中Spar平台和拖船的整体结构强度,进行计算和分析。依据三维绕射理论计算波浪诱导载荷与运动,采用谱分析法确定设计波参数。在建立了桁架Spar平台与运输船的总体结构模型后,对结构模型施加设计波浪载荷,通过有限元计算分析,获得了总体结构的应力计算结果和应力分布趋势,分析结果可为桁架Spar平台的干式拖航安全评估提供依据。

桁架自升式钻井平台桩腿结构在位分析

介绍了建立桁架自升式平台有限元模型的过程,对关键部位(主船体、桩腿与主船体的连接部位、桩靴和土的相互作用)的模拟方法进行了阐述,给出了非圆形截面桁架式桩腿水动力系数、惯性力和P-Delta效应的计算方法。利用SACS软件对某桁架自升式钻井平台桩腿结构进行了在位分析,得到了环境载荷、惯性力、桩靴反力和桩腿构件的UC值,结果满足规范要求。

桁架式Spar平台方案设计研究

Spar平台是一种用于深海油气开发的海洋结构物。目前对Spar平台的研究集中在其运动特性和水动力分析、结构强度和疲劳研究以及垂荡板的性能和设计上。然而,国内对于Spar平台设计方法的研究却很少,国内外公开发表的文献也很少,这给Spar平台的设计带来了困难。本文归纳了桁架式Spar平台方案设计的基本流程,包括总布置、主尺度的选择,以及对设计方案进行的稳性校核和水动力分析。在此基础上,针对平台的不同结构推荐使用相应的ABS和API规范进行结构设计,并应用设计波法对得到的结构尺寸进行强度校核。通过一个实例详细说明了整个设计过程,分析结果表明该设计方案是可行的。同时指出了传统的海洋工程设计方法存在的问题,提出在传统设计方法的基础上,应用多学科设计优化思想进行海洋平台的方案设计的基本思想。

桁架式半潜平台甲板下定滑轮安装工艺

立管提升系统是万吨级桁架式半潜平台的重要组成部分,定滑轮装置是其中关键的部件,其作用是承担120 mm钢丝绳负载并通过滑轮导向提升安装立管。基于桁架式组块采用装船滑靴及临时总装垫墩布置结合的建造方法,定滑轮所就位的一层甲板下位置在建造阶段已布置有装船滑靴,同时受建造高度、组块部分与半潜式船体合拢工艺的影响,定滑轮无法在组块总装建造阶段安装。本文基于以上技术难题,采用新设计的定滑辂安装工装,在建造阶段将定滑轮临时固定于桁架式组块甲板下,待组块与船体合拢后通过滑移提升方式实现定滑轮安装就位。

新型多柱桁架式Spar平台疲劳寿命分析

利用谱分析方法对新型多柱桁架式Spar平台的关键点进行了疲劳寿命分析计算。首先建立平台的有限元计算模型,并在频域内进行动力分析;然后利用热点应力法求出关键点应力传递函数,根据应力传递函数得到每个短期海况的应力谱和应力谱参数;最后采用Miner线性累积损伤准则计算出关键点的疲劳寿命,计算结果表明关键点疲劳寿命符合规范要求。

基于模数规则的顶模桁架平台设计

针对顶模桁架平台的特点和设计需求,提出基于模数规则的桁架平台设计法。以恒基中心项目为例,研究了该方法在超高层写字楼顶模桁架平台设计中的应用,并通过结构计算验证该应用成果的可行性。该设计规则对超高层施工中的顶模设计具有一定的指导价值且施工效果良好。

深水桁架式Spar平台总体结构强度评估

为设计出安全、可靠的桁架式Spar平台结构,针对桁架式Spar平台的结构特点和受力特征,以平台结构整体的弯矩、剪力为控制内力确定控制荷载工况,并结合ABS规范对平台结构进行了强度校核。首先介绍了桁架式Spar平台结构强度校核的分析流程;然后建立了考虑系泊、立管系统的Spar平台耦合运动模型,并进行了平台水动力分析,确定了平台最不利荷载工况;最后基于准静态分析方法和局部精细化有限元模型,对最不利荷载工况下平台结构进行了强度分析,并根据规范对平台主体结构进行了强度校核。结果表明:平台关键连接部位应力水平很高,应力比都超过了0.9,评估结果可为类似平台结构的分析和强度设计提供参考。

基于SACS的半潜平台组块总装临时支撑布置实践

在桁架式半潜平台组块建造过程中,总装垫墩的布置不仅要考虑组块总装过程中地基承载力要求,避免不均匀沉降,也要考虑避免塌腰变形的问题。此外,还要结合组块甲板片分片总装顺序、组块建造高度,以及一层甲板下管线电仪等其他专业支架位置等,布置一层甲板下总装垫墩支撑管。结合组块整体的变形,通过SACS软件模拟分析,对存在变形过大风险的节点,采取增加总装垫墩的方法,对单个垫墩能力采用AISC规范进行柱状构件压杆失稳校核。最后,分析得出满足要求的总装支撑布置。

桁架式Spar平台在波浪中的运动预报与实验测量(英文)

基于细长体水动力公式和刚体全非线性运动方程,以及桁架式Spar平台主体与其锚泊系统相互耦合的力和位移边界条件,建立了桁架式Spar平台在波浪中的运动响应预报模型,对其在波浪中的运动和锚泊力进行了预报。通过运动光学测量系统和拉力传感器在哈尔滨工程大学水池对Spar平台模型在波浪中的运动和锚泊力进行了测量。数值预报结果和实验测量进行了比较,结果表明二者符合得很好。

桁架式SPAR平台建造方案

为推动国内船企掌握SPAR平台设计与建造技术,根据上海外高桥造船有限公司场地和设施条件,开展桁架式SPAR平台建造方案分析,以一桁架式SPAR平台为研究对象,将平台主体和上部模块分开建造,而后进行总组,制定较为合理的建造方案。

单层曲面焊接网壳的高空桁架平台施工技术

以往在进行网壳结构施工时,常采用吊装法、滑移法或满堂脚手架的模板支撑平台,但前两者均适用于小跨度,而后者则又具有工期长和成本高等缺点。通过荷载分析、平台设计、节点选用、验算试验和拼装施工等一系列的研究和实践,证明了高空桁架的模板支撑平台适用于大跨度、高度高的网壳屋面施工,并具有工期短、成本低、施工方便和安全可靠等特点,可在类似工程中推广应用。

桁架式海洋平台桩腿管节点焊接工艺研究

管节点的焊接是自升式海洋平台桩腿制造中工作量最大的一道工序,它的制造效率和焊接质量直接影响着整个桩腿乃至整个平台的制造进度和使用寿命,文中选择低合金高强钢EQ56为桩腿桁架的材料,对管节点的焊接工艺进行研究,并结合材料特性给出合理的焊接工艺参数。

多功能吊篮挂设桁架平台在北京冬奥会海坨塔的应用研究

传统的吊篮操作平台由于悬挑长度有限等因素限制,较难在复杂建筑外立面及狭小屋面等场地使用。本文通过对传统吊篮在实际工程中遇到的问题,设计了一种新型多功能吊篮挂设桁架平台的施工方法,并应用于北京冬奥会延庆区主标志塔——海坨塔,系统阐述吊篮挂设桁架平台的架设方案设计及施工技术要求,并结合工程实际情况制定了各项安全技术保障措施,以便为类似项目提供施工参考经验。

超高、大跨度桁架承重支模平台在水利工程中的应用

根据澧县小渡口水闸除险加固工程中交通桥项目的实施情况,详细说明了超高、大跨度桁架承重支模平台的施工方法,采用此方法能够达到缩短工程工期、节约工程造价的效果,可供类似水利工程进行参考与借鉴。