海洋平台受损构件的承载能力与加固分析

采用了数值有限元和弹塑性理论解析方法,对某海洋平台结构受大型船舶冲撞的斜撑受损构件进行承载能力分析,同时对灌浆卡箍维修方案进行了理论分析与数值计算,分析评价了灌浆卡箍的修理方法。利用混凝土强度理论von Mises破坏准则,建立灌浆卡箍的轴向受拉、轴向受压和面内弯矩作用下的非线性有限元模型进行计算,与理论分析所得的承载能力设计值比较表明,灌浆卡箍的轴向抗拉、抗压承载能力要比原钢管强,但其抗弯承载能力不如原钢管。对照APIRP2A规范提供的设计值进行分析比较表明,其加固方案是安全的,用它进行海洋平台结构受损构件的承载能力及加固分析是可行的。

海上固定平台受损构件的修理与评估

对海上固定平台受损构件的原因作了分析 ,提出了海上平台受损构件修理的特点、原则和选择修理方案时所应考虑的因素。简述了海上固定平台受损构件的修理方法 ,并对各种修理方法做了评估分析 ,以供海洋工程工作人员在对受损构件维修时参考。

基于Hilbert-Huang变换的海洋平台结构损伤识别研究

海洋平台在服役期间,由于各种因素的影响会出现不同程度的损伤,这些损伤不断累积,对结构安全造成了极大威胁。利用通用有限元分析软件ANSYS对波流联合作用下的导管架平台模型进行瞬态动力学分析,通过MATLAB编程实现对动力响应信号的Hilbert-Huang变换,得到信号的固有模态函数(IMF)、Hilbert谱和Hilbert边际谱。提出以损伤前后信号Hilbert边际谱置信度作为损伤指标,分析对比不同损伤程度下该损伤指标的有效性,并探讨了采样数据长度和波浪参数对该损伤指标的影响。研究结果可以为后续研究和工程应用提供参考。

带有损伤构件的海上采油平台的重分析方法

采用非线性有限单元法 ,将各种管单元局部损伤进行有限元网格细分 ,通过刚度矩阵的静力凝聚方法 ,将损伤单元统一为等效的非线性梁单元 ,然后再与整体平台结合进行重分析 ,获得损伤后平台的极限强度。本方法对局部损伤的形式不附加任何限制 ,并可方便地求解整体结构的后屈曲破坏结果 ;准确地反映了损伤所引起的弯曲与轴向耦合刚度的变化。

腐蚀和裂纹损伤下海洋平台极限强度试验研究

根据墨西哥湾某一典型固定式海洋平台为原型,按照刚度相似性和几何相似性,分别设计并制作了完好模型、腐蚀模型、裂纹模型,并对三个试验模型开展极限强度试验研究,试验结果表明腐蚀、裂纹损伤严重影响试验模型极限承载力,且试验模型失效模式各不相同。同时,采用非线性有限元方法,分别对三个试验模型进行计算,将计算结果与试验结果对比分析,验证了该方法在固定式海洋平台极限强度计算方面的有效性。

固定式海洋平台火炬臂结构拖航疲劳分析

为解决传统火炬臂不适用于海上整体拖航工况的问题,针对导管架固定式平台上部火炬臂结构,建立火炬臂整体拖航疲劳分析方法,设计一种适用于海上整体拖航的新型火炬臂连接形式。采用SACS软件建立平台上部组块带火炬臂整体有限元模型,分别对传统火炬臂结构和新型火炬臂结构进行整体拖航工况下的疲劳计算。提出最大疲劳损伤占比指标,从拖航疲劳损伤程度和最大疲劳损伤节点数目两个角度对新型火炬臂进行局部结构优化。结果表明:新型火炬臂斜撑的增设可有效改善火炬臂主弦杆的受力且大幅提高火炬臂的整体刚度,使原拖航疲劳损伤不满足规范要求的构件满足要求,为火炬臂海上整体拖航提供可行的技术和方案。

海洋平台损伤构件等效刚度分析及应用

文章针对海洋平台构件常见的腐蚀损伤 (均匀腐蚀及局部腐蚀 )和碰弯损伤 ,介绍了它们的等效刚度计算方法。在此基础上 ,开发了海洋平台损伤构件等效刚度计算软件模块。就损伤构件等效刚度计算以及使用大型通用有限元软件ANSYS对平台进行整体分析 ,文章提出了一种新方法 ,即用ANSYS的MATRIX2 7单元代替损伤构件单元。最后设计了 2个算例 ,验证了等效刚度计算的正确性和这种新方法的可行性。

某海洋导管架平台受损构件剩余强度优化

采用ISO标准推荐公式对受损构件作截面缩减,通过SACS软件计算某构件受损后的剩余强度,并评估受损构件受损后对平台整体强度的影响程度。采用有限元软件MSC.Patran模拟受损构件,计算具有不同凹陷深度的受损构件的剩余强度,分析和回归结果数据得出受损构件截面缩减公式,并与ISO标准推荐公式进行比较和分析。

海上固定平台钢结构防火设计若干问题探讨

目前海上固定平台钢结构的防火设计主要是参考火灾爆炸分析的结果,但是国内海上油气行业缺少关于火灾爆炸分析的统一要求和标准,不同火灾爆炸分析报告对同一问题处理方式各不相同,导致不同项目的海上固定平台钢结构防火设计的标准各不相同。选取了工程实践中对海上固定平台钢结构防火设计影响较大的几个问题,如钢结构的失效温度、失效时间、水喷淋保护等,进行探讨和分析,为后续的海上固定平台钢结构防火设计提供了参考。