基于SACS和ABAQUS的裙桩套筒局部结构分析

裙桩套筒作为导管架平台附属部件,主要用于连接导管架平台和桩结构,起到支撑和提高稳定性的作用。但在导管架平台整体分析中,对其局部强度不能进行准确分析和校核。因此,需要采用SACS(海上结构设计分析软件)和ABAQUS(有限元工程模拟分析软件)有限元相结合的方法对裙桩套筒进行分析。以东海某导管架平台项目为例,基于SACS整体结构分析结果,得到较危险的工况,提取关键节点的位移、力和弯矩载荷,对目标裙桩套筒建立有限元模型,在三种极端载荷环境工况下进行局部强度分析和剪切板屈曲分析。结果显示,去除下斜撑与主腿连接处以及上斜撑、剪切板与主腿连接处等应力集中位置后,裙桩套筒局部整体强度基本满足强度要求;极端工况下剪切板屈曲校核后的最大计算使用系数满足DNV(挪威船级社)标准。研究结果证明,该分析方法可以提高分析平台桩腿局部结构强度和抗剪强度的准确度,对新建平台桩腿设计和在产平台后续改造适应性校核具有重要实际工程意义。

导管架平台抱桩器设计

提出摩擦力可控式抱桩器的设计方案,应用ANSYS有限元分析软件进行辅助设计分析与调整,结合计算结果调整,完成摩擦力可控,可以显示瞬时压力、摩擦力和应力的抱桩器系列产品方案设计,从而填补国内空白,降低导管架平台建设成本。

大管桩和PHC管桩在北方港口码头工程中的应用前景

对大管桩和PHC管桩本体抗冻性、抗冰荷载性能,北方港口码头使用大管桩和PHC管桩的辅助措施、总体技术方案以及技术经济性进行论证。研究认为:只要控制好管桩混凝土本体的抗冻性,对水位变动区和浪溅区管桩采取必要的防护措施,并采用挡冰裙、挡浪板和钢筋混凝土胸墙等结构对暴露区段管桩进行防护,大管桩和PHC管桩即可以在北方外海港口码头和桥梁工程中使用,而且其技术经济优势明显,具有良好的推广应用前景。

涠洲WHPA导管架海上安装调平方法

导管架调平是导管架平台海上安装的重要施工工序,也是影响导管架安装质量的关键环节。伴随海洋油气开采技术的快速发展,导管架平台的结构形式呈现多样化创新设计,其海上安装的调平方法也不尽相同,因此研究能够安全、高效地进行导管架调平技术很有必要。介绍了两种常用的导管架调平方法,结合涠洲某油田WHPA导管架的海上安装方案并通过理论分析,提出了非常规裙桩导管架安装调平的方法。阐述了非常规裙桩导管架水平度的控制因素、调平的关键技术及主要施工程序。WHPA导管架海上调平的成功工程实践验证了该调平方案在此类导管架应用的可靠性,对后续类似导管架安装具有一定的指导意义。

用于FPSO系泊系统的吸力锚疲劳分析研究

以某系泊系统吸力锚的设计为基础,运用ANSYS有限元软件和编制的表格对吸力锚系泊点处的疲劳进行计算分析。通过对局部结构进行调整试算,得出较为优化的加强方案。

海洋石油平台水下夹桩器本体结构分析

水下夹桩器是一种广泛应用于海洋石油平台建设的液压夹具。水下夹桩器本体焊接在导管架上,支撑夹桩器液压缸。在水下夹桩器本体设计中,采用有限元法完成了对本体强度和刚度的结构分析;建立了有限元分析模型,用ANSYS软件进行结构分析,得到了分析结果,并将该结果与理论计算结果进行了比较,验证了有限元分析技术的有效性。设计结果满足工程要求,为改进和优化结构提供了理论依据,节省了分析计算时间。

基于接触的水下夹桩器压块齿非线性有限元分析

水下夹桩器是一种广泛应用于海洋石油平台建设的液压夹具。基于扩展的拉格朗日算法,使用ANSYS软件对钢桩和夹桩器压块齿的接触问题进行了数值模拟受力分析,获得压块齿实际工况下的接触压力及其挤压变形等结果。并将该结果与理论计算结果进行了比较,计算结果满足工程要求。分析结果显示,将有限元接触分析技术应用于水下夹桩器压块齿的设计是一种有效的方法,为水下夹桩器压块齿结构进一步改进,提供了理论依据。

海洋石油平台水下夹桩器压块齿结构优化设计

水下夹桩器是一种广泛应用于海洋石油平台建设的液压夹具。水下夹桩器压块齿支撑导管架,提供很大的支持力。在水下夹桩器压块齿设计中引入基于有限元分析的优化设计过程,完成了压块齿的结构优化设计。阐述了基于有限元分析的优化模型建立,利用ANSYS软件完成了优化计算,得到了优化结果,并将该结果与理论计算结果进行了比较。分析结果显示,将基于有限元分析的优化技术应用于水下夹桩器压块齿的设计是一种有效的方法,优化后的结构特性与受力状况得到改善,设计结果满足工程要求。

基于接触的水下夹桩器卡环连接结构设计

水下夹桩器是一种广泛应用于海洋石油平台建设的液压夹具.卡环式连接结构被应用于水下夹桩器.在水下夹桩器卡环连接结构设计中引入基于多体接触的有限元优化设计过程.阐述了基于扩张的拉格朗日算法有限元分析的接触优化模型建立,利用AN SY S软件参数化设计语言完成了优化计算.优化结果显示,采用非线性有限元法和优化方法对卡环连接结构进行设计能够取得满意的效果,设计结果满足工程要求.

基于SACS的裙桩套筒吊装建模方法可行性分析

导管架吊装一般使用SACS软件建模计算。而裙桩套筒结构复杂,由钢板和导管相互连接组成,所以,裙桩套筒使用ANSYS软件建模计算。此建模方法复杂繁琐,工作效率低。如何利用SACS软件建立裙桩套筒模型提高效率,一直是个难题。本文通过对裙桩套筒的受力分析,简化其力学模型,提出了一种基于SACS的裙桩套筒吊装建模方法;详细阐述了这种方法的具体实现过程,并结合东方13-2气田群开发项目导管架的建造实践进行验证。

群桩套筒疲劳分析在ANSYS中的实现

基于疲劳损伤累积型寿命模型,运用ANSYS有限元软件对海洋平台的群桩套筒进行疲劳预测分析。在分析过程中对海洋平台的桩和套筒之间的联系以及边界约束采用了几种不同的模拟方式,并将计算结果分析比较,可供相关设计人员参考。

APDL语言在水下夹桩器结构优化设计中的应用

水下夹桩器是一种广泛应用于海洋石油平台建设的液压夹具。在水下夹桩器设计中引入有限元分析的优化设计过程,介绍了ANSYS优化设计步骤和ANSYS参数化设计语言(APDL),并以水下夹桩器液压缸壁为研究对象,应用参数化设计语言完成了不同系列水下夹桩器液压缸壁的结构优化设计。优化后的结构特性与受力状况得到改善,设计出来的结构满足工程要求。分析结果显示,将APDL语言面向对象软件设计应用于水下夹桩器是一种有效的方法。

海洋桩基平台调平器夹紧工作机制的分析

海洋桩基平台调平器是一种精密的水下作业机械,桩基平台安装过程中,需要调平器进行调平,其夹紧工作负荷常常会达到几千吨。介绍了桩基平台调平器系统结构,分析了其上夹紧机构和下夹紧机构的力学模型。采用有限元方法分析了夹紧块工作时桩基导管和桩脚裙套的变形和受力。建立了桩基调平器实验系统,验证了调平器工作过程,获取了导管和裙套夹紧时的变形受力特点,与理论分析结果基本吻合。该结果为桩基平台调平器的夹紧装置优化设计提供了一定的理论基础。

水下夹桩器卡环连接结构接触有限元分析

使用ANSYS软件数值模拟对卡环连接结构的接触问题进行了受力分析,阐述了基于有限元分析的接触模型建立,获得接触部件实际工况下的应力及其变形等结果,满足了工程要求,说明采用非线性有限元法节省了分析计算时间,为卡环式连接结构的优化设计及制造提供了理论依据。

港珠澳大桥拱北隧道海域段基坑被动区加固方案优化研究

以港珠澳大桥珠海连接线工程为背景,针对明挖隧道滨海沉积区地层压缩性大、地下水位高的特点,考虑围护结构与土体接触效应,采用三维有限元的方法,分析了基坑坑底旋喷加固体不同空间布置形式和范围对围护结构和周边土层的影响,并对坑底工程群桩不同工况进行对比分析。

海洋石油平台水下夹桩器液压缸结构优化设计

水下夹桩器是一种广泛应用于海洋石油平台建设的液压夹具。在水下夹桩器液压缸设计中引入有限元分析的优化设计过程,完成了水下夹桩器液压缸结构的优化设计。利用ANSYS软件中的参数化设计语言(APDL),建立液压缸的参数化有限元优化模型,完成了优化计算,得到了优化结果,并将该结果与理论计算结果进行了比较。分析结果显示,将基于有限元分析的优化技术应用于水下夹桩器液压缸的设计是一种有效的方法,优化后的结构特性与受力状况得到改善,设计出的结构满足工程要求。

水下夹桩器夹持性能分析及实验研究

水下夹桩器是海洋石油平台导管架安装过程中的重要夹具.为了研究夹桩器的夹持性能,对夹桩器压块材料、压块齿形进行研究,设计并优化了压块的齿形参数,建立了压块齿部与导管桩间接触力学模型.对夹紧力与压块齿部嵌入深度关系的非线性问题,利用LS-DYNA进行了动力分析.依据薄壳弹塑性稳定性理论确定了导管桩不失稳的临界均布夹紧力,给出了夹紧力与夹桩器夹持性能的关系曲线.研制了夹桩器工程试验样机,进行了实际工况条件下的实验,实验结果显示夹桩器满足导管架夹持的性能要求,为解决超大重量物体的夹持问题提供了有效方法.

导管架桩的布置、尺寸和贯入深度的确定

叙述了在初步确定平台导管架桩的布置尺寸和贯入深度过程中，设计者需要考虑的若干问题。

东海三种井口平台桩基受力特性分析

4腿8裙桩井口平台按导管架腿斜度可分为单斜式、双斜式与斜变直式3种形式。桩基受力特性是平台的重要性能。以SACS程序为分析工具,基于非线性土壤/桩基/结构交互分析,研究了这3种形式平台的桩基受力特性。通过桩基受力影响因素分析,提出了改善桩基受力的措施,可为该类平台的导管架与桩基设计提供参考。

倾斜荷载作用下低裙式吸力桩承载特性数值模拟研究

为了研究低裙式吸力桩的承载特性,首先将某文献中模型试验的数据用PLAXIS 3D进行模拟,证明模拟的可行性与正确性.然后通过有限元数值分析,详细讨论了倾斜荷载作用下,低裙式吸力桩处于极限平衡条件下的受力状态.最后得出倾斜荷载作用下,不同加载点位置与加载角度对低裙式吸力桩受力和变形的影响规律:随着加载点位置从桩顶板到桩端的移动,承载力先增大后减小,且发生平动破坏的2L/3或3L/4处为最佳加载位置,承载力达到最大;随着角度的增大,承载力逐渐减小,加载角度为60°以上时,加载点位置的改变对桩体的承载力基本无影响.同时分析了加载点位置与角度对旋转中心位置的影响,此外,还发现裙径与裙高,以及土性的改变对最佳加载点位置基本无影响.