深水S型铺管管道形态及力学分析方法研究

S型铺管是一种效率很高的铺设海底管道的方法,研究深水S型铺设管道形态及力学分析方法对于开发我国南海油气田具有重大意义。本文建立了深水S型铺管中管道形态的大挠度梁微分方程,并且通过数值方法求解得到的结果论证了深水S型铺管中管道悬垂段形态可以用自然悬链线近似,并在接下来的对S型铺管中管道的整体力学特性的有限元分析中,对过弯段管道采取在托辊所处位置,约束法向自由度,切向和转动自由度释放,模拟铺管作业中过弯段管道的状态;对海底土壤地基对触底段管道的垂向,侧向,轴向的反力作用进行了模拟,并将计算结果与其他方式边界条件下的铺管有限元模拟计算结果进行了比较,以保证所采用的分析方法及有限元仿真模型的准确度。