A new bracing system for improvement of seismic performance of steel jacket type offshore platforms with float-over-deck

In this paper, the seismic response of a newly designed steel jacket offshore platform with a float over deck （FOD） system in the Persian Gulf was investigated through incremental dynamic analysis. Comparison of incremental dynamic analysis results for both directions of the platform shows that the lateral strength of the platform in the float over direction is less than its lateral strength in other direction. Dynamic characteristics measurement of a scale model of platform was also performed using forced vibration tests. From experimental measurement of the scaled model, it was observed that dynamic characteristic of the platform is different in the float over direction compared to the other direction. Therefore, a new offshore installed bracing system for the float over direction was proposed for improvement of seismic performance of this type of platform. Finally, the structure with the modified system was assessed using the probabilistic seismic assessment method as well as experimental measurement of its dynamic characteristics. It was observed that the proposed offshore installed bracing system improves the performance of platforms subjected to strong ground motion.

海洋工程甲板片SPMT高位运输施工技术与应用

海洋平台甲板片的结构尺寸和重量不断增加,结构形式日趋多样,一体化施工后的甲板片的场地运输工作愈加复杂。SPMT是一种模块化组装的自行式模块运输载具,可根据装载产品的不同需求配置成各种尺寸,具有安全、灵活、载重量大等优势,被应用于甲板片高位运输作业中,取得良好效果。

跨泄洪道连续梁施工辅助索道便桥及钢平台设计与施工关键技术研究

某特大桥(44+2×72+44)m连续梁跨越泄洪河道,地理环境复杂,桥梁下部结构施工面临诸多难题。文章以该桥主墩下部结构施工作为切入点,展开了跨泄洪道连续梁施工辅助索道便桥及钢平台设计与施工关键技术的研究,重点阐述了跨泄洪水道处桥梁下部结构施工的难点、索道便桥及钢平台的结构设计及特点、有限元建模计算分析流程、施工关键技术等,目前该施工辅助索道便桥及钢平台已在该桥的下部结构施工中成功应用,为将来类似深沟、峡谷等特殊地理环境下的桥梁工程人员通行及物料运输便桥结构形式选择及施工提供了宝贵经验。

大跨钢桁结合梁悬索桥现浇桥面板拉应力优化研究

为改善大跨钢桁结合梁悬索桥现浇桥面板的拉应力,解决现浇桥面板在负弯矩区易开裂的问题,以四川卡哈洛金沙江大桥(主跨1030 m的钢桁结合梁悬索桥)为背景,对现浇桥面板拉应力优化进行研究。采用有限元软件BNLAS建立桥梁三维模型,通过施工阶段分析揭示现浇桥面板拉应力产生的机理,研究浇筑长度、桥面板浇筑顺序、工作面数量3个因素对浇筑后桥面板与钢桁梁应力的影响。结果表明:减小现浇桥面板浇筑长度可有效降低其浇筑后最大拉应力,但当浇筑长度较小时,继续减小浇筑长度对降低桥面板拉应力的效果会减弱;不同桥面板浇筑顺序对桥面板浇筑后的应力有较大影响,将工作面在主跨范围内均匀布置可以得到较优的应力;增加工作面数量可进一步降低桥面板的拉应力,降低浇筑过程中钢桁梁杆件最大应力,工作面数量从2个增加到4个,对降低现浇桥面板浇筑后最大拉应力效果较好。建议该桥现浇桥面板施工采用浇筑长度84 m、工作面数量4个、工作面沿主跨均匀布置的方案。

机器人智能焊接技术在甲板片体框架结构上的应用

针对甲板片体框架结构特点和机器人智能化焊接工艺要求,在合理的甲板片体分段划分基础上,综合运用机器人智能控制、离线编程、焊接工艺数据库和视觉识别等技术,完善机器人焊接作业流程,优化机器人焊接分段作业顺序,提高机器人焊接可达性,可进一步提高甲板片体框架结构机器人智能焊接技术应用水平。

海洋钻井平台生活楼电气系统改造

为解决“勘探4号”半潜式海洋钻井平台生活楼存在的设备故障频发、结构及管路腐蚀严重和住舱装修老旧等问题,对该平台的生活楼进行整体割除、更换。结合该工程,探讨生活楼电气系统的特点、组成、改造重点和难点,并对提高改造效率和降低改造所需人工成本的方法进行分析,供同类项目的开展参考。

轮载作用下的甲板结构设计

分析了舰船甲板轮载的特点，提出了基于许可永久变形准则的甲板结构设计方法，讨论了轮载和许可永久变形的设计值，并利用有限元程序进行了甲板的非线性响应计算，在此基础上给出了轮载作用下甲板结构的设计图谱，最后给出了设计步骤和算例。

浮托法安装的发展及其关键技术

浮托法是一种新型的大型组块海上安装的方法,它具有成本低、作业时间短、起重能力大、适用范围广、操作方便安全等特点。本文系统介绍了浮托法安装的历史与发展现状、作业施工的一般流程、相关的核心技术以及未来的发展趋势等,并与其他海上安装方法进行比较,列出浮托法显著的优点。浮托法关键技术包括:驳船的设计与选型、定位与缓冲技术、荷载转移技术、模拟预报技术等,其中预报方法有数值模拟方法、模型试验方法和现场实测预报方法。

海洋平台甲板及舱壁结构减隔振特性研究

对某海洋平台的甲板及舱壁结构减隔振特性进行研究,考虑包括改变甲板及舱壁的型材参数、布置方式、应用阻振质量及自由阻尼层等抑制结构振动的设计方法。以被减隔振结构上振动测点的平均振级为评价指标,研究甲板及舱壁结构的不同设计对结构减隔振性能的影响规律。结果表明:提高被考核甲板减隔振效果的技术途径为将甲板上的部分加强筋改为强梁或者增加甲板强梁的高度及对应的翼板宽度,而且不影响被考核舱壁的减隔振特性。同时提高被考核甲板和舱壁减隔振效果的最佳技术方案则是在振动激励源所在甲板周围的边缘增设阻振质量。

基于Fluent和FENSAP-ICE的极区海洋平台甲板结构结冰数值模拟

极区自然资源丰富却气候恶劣,海洋平台在此地区作业时甲板表面极易出现结冰现象。针对极区海洋平台甲板结构结冰问题,采用Fluent与FENSAP-ICE软件相结合的方法,分析在过冷雾和过冷雨条件下,距海面高度和结构特征长度对甲板结构结冰的影响。结果表明:当特征风速为5 m·s^−1、6 m·s^−1和7 m·s^−1时,在风速不变的条件下,随着距海面高度由2 m增加到20 m,结构表面的平均结冰厚度均逐渐增加且结构表面的结冰相对增长率逐渐减小;在特征风速为5 m·s^−1条件下,在距海面高度为20 m和80 m处,随着结构特征长度由1 m增加到30 m时,结构表面的平均结冰厚度均逐渐减小且减少程度逐渐减缓。

应用浮动冲击平台考核舰载设备响应分析

为研究安装甲板模拟器的浮动冲击平台系统考核舰载设备的机理,对整个系统建立有限元模型进行数值模拟并建立力学模型进行了理论分析。根据船体甲板结构产生的垂向低通滤波特性,提出甲板模拟器具有减缓高频冲击并满足设备安装频率要求的作用。将被试设备的浮动冲击平台考核系统简化为有阻尼的三自由度系统强迫振动模型,通过拉普拉斯变换方法求解了不同冲击环境下被试设备的响应。数值模拟与理论计算结果比较吻合,被试设备响应迅速达到峰值后逐渐衰减,振动频率由高频向低频过渡,在分析浮动冲击平台舰载设备考核系统长时间响应时需考虑阻尼的影响。

光电着舰测量设备甲板捷联式视轴稳定系统设计

提出了一种基于组合惯导平台与甲板直接捷联视轴稳定控制系统方案,对系统结构进行了的描述,对控制系统进行了建模分析,并给出了仿真和试验结果,验证了该方案对惯性系扰动的良好抑制效果.

模块化平台甲板片预制技术

针对甲板片预制中主节点间的公差和变形控制问题,以典型模块化平台甲板片预制为例,提出甲板片建造的场地布置和施工焊接顺序,解决模块化平台甲板片尺寸精度控制问题,制定甲板片的预制公差要求,既能保证模块化平台整体的建造公差,又合理控制了甲板片的建造周期及成本。

极端波浪下深水导管架平台非线性动力响应

针对强台风引起的极端波浪载荷,采用非线性动力分析方法,考察两座深水导管架平台在弹塑性响应阶段的动力特性及承载能力。研究表明,两座平台在弹性阶段均存在不同程度的动力放大效应,且越接近非线性响应阶段,动力放大效应越显著。进入弹塑性响应阶段后,平台A的动力放大效应更加显著,而平台B却不存在动力放大效应,这说明平台结构的塑性变形会导致其动力特性发生改变。平台A在动环境载荷下的极限承载能力小于Pushover分析得到的结果,而平台B的动极限承载能力大于Pushover的结果,表明环境载荷的动力特性影响着平台结构的极限抗力。因此,建议对深水导管架平台应采用非线性动力分析评价其位移响应与承载性能。

海洋平台甲板片吊点布设方法优化

对常规吊点布设方法进行改进优化,通过计算甲板片的2个分重心位置,确定每个吊钩下方的吊点布设位置并做进一步调整。改进优化后的方法能够使甲板片因吊装产生的内应力最小化,变形位移最小化,使同一个吊钩下方的钢丝绳受力更均匀,解决了柔性较大或有局部重量集中的甲板片的吊装难题,让甲板片的吊装作业更加安全。

自升式钻井平台上层建筑与直升机平台结构强度计算载荷分析

以某91.44 m(300 ft)自升式钻井平台为例,对上层建筑与直升机平台结构有限元强度分析中所施加的载荷以及载荷组合工况进行分析。考虑的基本载荷包括结构自重、可变载荷、惯性载荷、风载荷和直升机机轮载荷等。给出了载荷的计算过程和合理的载荷施加方法,并按各种载荷最不利组合的原则,提出了更加接近工程实际情况的18种载荷组合工况。计算结果表明各载荷组合工况下上层建筑与直升机平台结构最危险位置均发生在上层建筑和直升机平台结构的连接处。

海洋平台钻井泵甲板动力分析与优化

钻井泵工作时长期受到循环往复动力作用,其振动特性使邻近局部甲板区域产生一定振动,甲板的振动反过来也影响钻井泵的正常运作。为了对钻井泵下部平台结构动力特性进行分析,以某海洋平台上部钻井支持模块为研究对象,采用ANSYS软件建立了符合结构实际装载的精准模型,对结构进行模态分析和谐响应分析。分析结果表明:基于原始设计参数的钻井泵下甲板共振范围与钻井泵工作频率十分接近;通过对甲板骨材进行优化,调整甲板骨材型号提高了结构刚度,使下甲板共振范围避开了钻井泵工作频率,结构更加合理。所得结果可为海洋平台钻井泵甲板结构优化提供思路和技术支持。

导管架平台甲板荷载长期监测

本文根据导管架平台的结构特点,采用光纤光栅应变监测技术,实现了导管架平台甲板荷载变化的长期监测。该技术不仅可以监测平台使用过程中的荷载变化,还可以应用于平台建造过程中的结构质量称重与重心测量。

海洋平台结构振动超标分析方法研究

针对某海洋平台甲板结构振动超标的问题,依次选取甲板板格、加筋板单元以及甲板板架为分析对象,研究了求解平台甲板板格、加筋板单元振动固有频率的解析方法以及板架结构振动固有频率的数值预报方法,对振动超标区的甲板结构振动固有频率进行了计算研究,并与试验结果对比。研究结果表明,平台甲板结构出现振动超标的主要原因是板架结构中加筋板单元的振动固有频率与激励频率重合引起的结构局部共振。所得计算方法和流程可应用于类似工程结构的振动预报和设计,具有一定的工程意义和研究价值。

API RP 2A-WSD 22版规范的更新概述及其工程影响

针对API RP 2A-WSD 22版规范更新将对固定式海洋平台带来设计变化的问题,采用与旧版规范对比的方法对API新规范的引用标准、暴露分级及设计标准和方法等方面进行分析,包括底甲板高度算法、鲁棒性分析和抗震能力储备系数等重要变化。以实际项目为算例,基于Pushover法计算平台的结构极限强度状态,分析表明,根据新版规范设计海洋平台,可以显著提高平台遭受极端工况的生存能力。