海上桶形基础采油平台综合分析

海上桶形基础平台用桶形基础代替了传统的海上导管架平台的桩基础,被誉为“导管架平台基础工程技术新时代的曙光”,具有节省钢材、海上施工时间短、可重复利用和投资省等优点。本文综合介绍这类平台的工作原理、基本特点以及我国第一座海上桶型基础采油平台的设计、建造、研究等内容。

海上桶形基础采油平台结构分析

叙述了胜利石油管理局建成的CB2 0 B海上采油平台桶形基础结构特点 ,结构设计应解决的主要问题 ,桶形基础结构形式和尺度 ,桶形基础结构强度和稳定性分析。

基于HSS模型海上风电桶形基础水平循环承载特性对比研究

采用土体本构模型对黏土中的桶形基础进行了有限元模拟,以研究桶形基础的水平循环承载特性。利用有限元方法模拟了在不同单调组合荷载作用下黏土中的桶形基础离心机试验,与试验结果对比验证了使用小应变硬化土(HSS)本构模型的适用性。在此基础上,基于HSS模型和硬化土(HS)模型对比研究了不同循环荷载和小应变模量对桶形基础累积转角、旋转中心和桶-土相对刚度的影响。结果表明,黏土中桶形基础的累积转角随着循环次数和水平荷载的增加而增加,然而每个循环中累积转角的增加逐渐减小。另外,提出了Tb和ζb之间的拟合关系式预测黏土中桶形基础的累积旋转。无论处于疲劳极限状态(ζb=0.3)还是正常使用极限状态(ζb=0.5),旋转中心类型都是从深中心变为浅中心。桶-土相对刚度随循环次数的增加而减小,并且循环荷载越大刚度衰减越大。另外,小应变模量对基础累积转角和桶-土相对刚度有较大影响而对旋转中心无显著影响。与已有的研究结果对比发现,HSS模型更加适用于精细化设计。

桶形基础采油平台三维有限元稳定性计算分析

采用三维有限元计算方法对CB20B桶形基础海上采油平台进行了稳定性计算分析。平台工作期间在外部荷载如风力、波浪、冰力、海流等作用下,其抗倾、抗滑稳定性不仅与平台的整体结构有关,而且和海底土体的力学特性以及结构与土体的相互作用密切相关。分析结果表明CB20B桶形基础平台在设计条件下运行是较为稳定的。

海上平台桶形基础模型压力压贯与负压沉贯试验研究

介绍了海上平台桶形基础模型（模型桶）压力压贯和负压沉贯的试验概况，对比分析了两者贯入力的巨大差异和产生的原因，给出了模型桶压力压贯中贯入深度与压力的关系，负压沉贯中负压与贯入深度、抽吸泵流量、基土渗流量、桶内土塞隆起之间的关系。试验结果表明，负压沉贯可以大大降低以砂质粉土为基土的土抗力，为在胜利油田类似基土海域海上平台应用桶形基础提供了试验依据，为海上现场导管架桶形基础平台的安装就位施工和控制提供了经验。

海上桶基平台桶形基础渗流场的模型试验研究

海上桶形基础平台是一种新型平台,为研究其负压沉贯机理,了解沉贯过程中渗流场的基本特点,我们在室内进行了桶形基础渗流场模型试验。得到了渗流场的变化规律,验证了理论分析的结果,并得到一些有益的结论。

海上平台桶形基础负压沉贯技术的模拟试验研究方案

对海上平台桶形基础负压沉贯技术的模拟试验研究提出了初步方案，可作为本单位此项技术启端性研究工作的参考。

海上平台桶形基础模型负压沉贯试验数据处理与分析

海上平台桶形基础是一种新型海洋石油开发技术，其特点是利用负压将桶形基础贯入海底。本文介绍了单桶模型和四桶模型平台负压沉贯试验数据处理方法，对负压作用下桶形基础的沉贯过程进行了分析，探索出桶形基础平台在现场条件下的沉贯方法。

桶形基础平台海上沉放安装

桶形基础平台是世界上一种最新型的海洋平台 ,可广泛应用于海上油气田开发。为满足我国边际油气田开发中卫星平台的结构和功能要求 ,桶形基础平台采用新的压载沉放方法安装 ,具有更高的效率和经济性。沉放过程中桶形基础平台受到水流和波浪的作用 ,结合模型试验对平台运动进行数值模拟分析 ,以了解在整个沉放过程中相应参数的变化趋势。根据桶形基础平台的特征 ,制定联台沉放方案 。

桶形基础采油平台循环稳定性三维有限元数值模拟

对大港油田桶形基础采油平台稳定性进行研究。通过三维有限元数值模拟,计算平台基础的静承载力,并将循环荷载作用效果等效为一种与地基土初始静应力有关的地基土强度的变化,计算平台基础的循环承载力。进而,对平台基础在自身工作荷载以及工作荷载和环境荷载共同作用下的稳定性进行评价。结果显示,该平台基础上的工作荷载仅为竖向静承载力的14%,按照平台基础所处的海洋环境,当不考虑海洋环境荷载的动力特性时,水平静承载力安全系数3.75;当考虑频率为0.1Hz规则的波浪荷载连续作用在平台基础上3个小时,水平循环承载力安全系数3.42。该平台基础偏于安全。

桶形基础采油平台负压沉贯阻力计算分析

叙述了桶形基础负压沉贯的室内试验、中间试验和现场试验。应用有限元法对负压沉贯的渗流场进行分析 ,研究负压对桶形基础沉贯阻力、土壤特性的影响 ;负压大小对桶形基础沉深、沉速的影响 ,以及桶形基础在海上应用的可行性。

海上桶形基础平台负压沉贯渗流场有限元分析

讨论了浅海桶形基础平台负压沉贯渗流场有限元分析方法。通过模型实验结果与有限元分析结果的对比 ,验证有限元法的可靠性。将有限元法用于桶形基础平台负压沉贯渗流场的计算 ,得到沉贯过程中许用负压随插深的变化 ,用于指导平台就位施工时的负压控制。不同插深时 ,相应许用负压下的桶内、外壁渗流水头和水头梯度分布的计算结果 ,用于沉贯阻力的计算。

海上桶基平台桶形基础的可靠性分析

引入可靠度理论进行桶形基础的评价 ,将土壤的抗剪强度指标 c、φ和物理性指标γ以及海冰的厚度 h、单轴抗压强度σc视为随机变量 ,计算统计量并分析得出各自的概率分布。针对桶形基础的不同失效模式建立承载能力极限状态下的极限状态函数。用计算机程序计算分析了一桶形基础实例的可靠性。

V-H-T荷载空间内海上风机桶形基础破坏包络面特性分析

与海上采油平台的基础不同,用于海上风力发电机的吸力式桶形基础不但承受着上部结构所传来的竖向荷载V、风浪等引起的水平荷载H,还承受着叶片等旋转机构传来的扭矩T。在swipe加载方法和固定位移比加载方法的基础上,建议了荷载-位移联合搜索方法。采用该方法对于桶形基础在V-H、V-T、H-T荷载平面内以及V-H-T非共面复合加载条件下的稳定性进行了三维有限元数值分析,得到了V-H-T荷载空间内的破坏包络面。由此可根据实际的受力状态与该破坏包络面之间的相对关系,评价实际荷载状态下海上风力发电机桶形基础的稳定性。

海上风机分段斜壁桶形基础的水平承载力计算方法

在部分浅海由于大型施工船舶无法进入,海上风电工程中传统的重力式基础或桩基础不再适用,为此提出了一种新型基础——分段斜壁桶形基础。基于极限平衡法对分段斜壁桶形基础的水平承载力进行了系统性研究,提出了水平承载力计算方法,并进一步考察了斜壁倾角、桶高、桶径、土性参数等对水平承载力的影响。计算表明,水平承载力随着上部桶壁倾角、下部桶壁倾角、地基反力比例系数、桶基顶部直径、桶基高度的增大而增大,随着海床深度的增加而减小。基于体积压缩率的概念,论证并推荐优先使用上部桶壁倾斜、下部桶壁直立的桶形基础构型。建议发展针对海床地基反力比例系数的准确确定方法。研究结果有助于对桶形基础进行优化设计。

基于半物理仿真的桶形基础平台沉浮过程研究

桶形基础平台在下沉和上浮的过程中 ,动态性能以及稳定性都会随吃水深度的不同而发生变化。应用半物理仿真技术 ,把仿真与试验有机结合起来 ,不仅有效地检验了平台控制系统 ,也对平台的运动特性进行了实时仿真。

桶形基础平台负压沉贯遥测遥控技术方案设计

桶形基础平台海上安装就位的施工方法与传统的桩基平台截然不同。本文介绍了一种桶形基础平台负压沉贯施工的遥测遥控系统方案，对现场施工机具的设计有参考作用。

海上桶型基础平台负压下沉渗流场的数值分析

采用有限元 -无限元方法对负压作用下的海上桶型基础周围海底土体的渗流场进行数值计算与分析 .给出了桶型基础负压下沉渗流场的分布规律和渗流量、流速分布以及水力坡降的计算方法 .计算结果令人满意 。

桶形基础平台沉浮过程稳性分析

对桶形基础平台下沉上浮过程的稳定性进行了理论分析 ;给出了模型试验和仿真结果 .实验和分析结果表明 ,平台在下沉和上浮过程中的稳定性主要与吃水深度、平台的结构参数以及入水角等因素有关 .在一定范围内 ,稳性与平台的摆动倾角关系不大 .随着吃水深度的增加 ,平台的稳心高变大 ,但平台入水角减小 ,所以平台的容许摆动幅度降低 .鉴于此 ,平台的沉浮稳性要综合各因素进行评价 .

滩海桶形基础平台三维有限元静力分析

利用美国 MSC公司的 Marc有限元计算程序 ,采用平台整体模型分析方法对我国第一座桶形基础平台进行三维有限元弹性分析。在计算中 ,利用薄层摩擦单元模拟土与结构间的相互作用 ,取得了比较好的效果。