南海200m水深導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　南海200m水深導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 船舶與海洋

2、工程 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　目錄</b></

3、p><p><b>　　1. 前言1</b></p><p>　　1.1我國(guó)石油工業(yè)的現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2我國(guó)石油產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力分析1</p><p>　　1.3我國(guó)石油企業(yè)與外國(guó)同類企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的比較2</p><p>　　1.4 我國(guó)石油依存度的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)3</p&

4、gt;<p>　　2. 導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)4</p><p>　　3. 環(huán)境條件和設(shè)計(jì)依據(jù)7</p><p><b>　　3.1甲板高程7</b></p><p><b>　　3.2環(huán)境條件7</b></p><p>　　3.2.1設(shè)計(jì)水深7</p><

5、;p><b>　　3.2.2潮位7</b></p><p><b>　　3.2.3波浪7</b></p><p><b>　　3.2.4風(fēng)7</b></p><p><b>　　3.2.5海冰7</b></p><p>　　3.3平臺(tái)設(shè)計(jì)依據(jù)

6、8</p><p>　　4. 風(fēng)荷載計(jì)算9</p><p>　　4.1平臺(tái)的環(huán)境載荷9</p><p>　　4.2風(fēng)載荷計(jì)算思路和過(guò)程10</p><p>　　5. 冰載荷計(jì)算12</p><p>　　5.1冰載荷選取12</p><p>　　5.2冰載荷計(jì)算12</p>

7、;<p>　　6. 波浪載荷計(jì)算13</p><p>　　6.1波浪載荷計(jì)算公式13</p><p>　　6.2波浪載荷計(jì)算方法13</p><p>　　7.平臺(tái)模型的建立19</p><p>　　7. 1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化19</p><p>　　7. 2邊界條件19</p><p

8、>　　7. 3計(jì)算程序19</p><p>　　7.4 MSC.Patran建模20</p><p>　　8.平臺(tái)結(jié)構(gòu)及受力詳圖21</p><p>　　8.1導(dǎo)管架圖21</p><p>　　8.2 橫向風(fēng)+冰+甲板載荷工況受力分析圖24</p><p>　　8.3 45°風(fēng)+冰+甲板載荷

9、工況受力分析圖27</p><p>　　8.4 橫向風(fēng)+浪+甲板載荷工況受力分析圖30</p><p>　　8.5 45°風(fēng)+浪+甲板載荷受力分析圖33</p><p>　　9.設(shè)計(jì)所選場(chǎng)地調(diào)查38</p><p>　　9.1一般要求38</p><p>　　9.2海床調(diào)查38</p>

10、;<p>　　9.3 地質(zhì)調(diào)查38</p><p>　　9.4 土質(zhì)勘察和試驗(yàn)38</p><p>　　10.畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)40</p><p>　　10.1設(shè)計(jì)要求及目標(biāo)40</p><p>　　10.2自身不足之處總結(jié)40</p><p>　　10.3設(shè)計(jì)缺陷總結(jié)41</p>

11、<p>　　10.4設(shè)計(jì)感言41</p><p><b>　　[參考文獻(xiàn)]42</b></p><p>　　外文翻譯錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)以中國(guó)南海海域的自然環(huán)境條件為依據(jù)，運(yùn)用AutoCAD軟件繪制草圖，然后使用

12、MSC.Patran有限元軟件，建立有限元模型。先計(jì)算海風(fēng)、和波浪以及冰等環(huán)境載荷，然后分析各種工況下，平臺(tái)結(jié)構(gòu)的安全性，實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了靜力分析、動(dòng)力分析和位移分析計(jì)算，結(jié)合規(guī)范，校核強(qiáng)度，得到結(jié)構(gòu)合理的最后設(shè)計(jì)方案。 導(dǎo)管架式鋼材海洋平臺(tái)目前是世界上近海海洋石油開(kāi)發(fā)應(yīng)用最為廣泛的一類海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)型式。由于導(dǎo)管架海洋平臺(tái)長(zhǎng)期置于在惡劣的海洋環(huán)境中工作,不管是在正常的海況還是在極限的海況，即便強(qiáng)度足夠，在風(fēng)、浪、流

13、等的環(huán)境載荷作用下，都有可能使平臺(tái)產(chǎn)生過(guò)大的振動(dòng)響應(yīng)。而過(guò)大的振動(dòng)將會(huì)危害到人員身心健康、威脅到結(jié)構(gòu)安全、以及降低平臺(tái)設(shè)備的精確性和可靠性、降低平臺(tái)的適應(yīng)性和在各種情況下生存性能，因此有效地優(yōu)化平臺(tái)模型、檢測(cè)平臺(tái)的動(dòng)力響應(yīng)就顯得尤為重要。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】：導(dǎo)管架平臺(tái)； 結(jié)構(gòu)； 載荷； 強(qiáng)度；分析</p><p>　　[Abstract] The design of the

14、natural conditions of South China Sea for the design basis, Using AutoCAD drawing application ,Then use MSC.Patran finite element software, finite element model to establish platform. Considering the wind, waves and ice

15、loads on the basis of the environment, In various cases, combined with safety, operability and economy, its structure of static analysis, practicability analysis and displacement analysis and calculation, which are struc

16、tured final design.</p><p>　　Steel jacket offshore platforms are widely employed in offshore petroleum activities throughout the oceans of the world at the present time. Offshore platforms are very complex a

17、nd the external wave force on the platform is uncertain. Thus, these platforms are prone to excessive wave-induced oscillations under both operating and extreme conditions. It results in injury of human health, structura

18、l fatigue and failure, reducing the accuracy and reliability of the equipments on the platforms, lower</p><p>　　[Key words]: platform jacket; structure; static; strength; analysis</p><p><b&g

19、t;　　1. 前言</b></p><p>　　近20年來(lái)，海洋開(kāi)發(fā)領(lǐng)域由近海向遠(yuǎn)海、由淺海向深海不斷推進(jìn)，新的可開(kāi)發(fā)資源不斷發(fā)現(xiàn)，這歸根結(jié)底都是海洋工程技術(shù)迅猛發(fā)展的結(jié)果。目前，在海洋工程領(lǐng)域，已形成了以海洋資源勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)、海底深潛技術(shù)、海水淡化技術(shù)等海洋工程技術(shù)為主的市場(chǎng)導(dǎo)向型海洋技術(shù)體系。海洋平臺(tái)是石油開(kāi)采業(yè)向水下進(jìn)軍的一個(gè)產(chǎn)物。</p><p>　　1.1我國(guó)石油工業(yè)

20、的現(xiàn)狀</p><p>　　我國(guó)是世界上石油資源較為貧乏的國(guó)家，截至2000年低，我國(guó)探明的石油剩余儲(chǔ)量約為33億噸(BPS Review of World Energy June 2001)，僅占世界石油剩余探明總儲(chǔ)量的2.3%。世界石油資源主要分布在中東、中美洲(墨西哥、委內(nèi)瑞拉)、俄羅斯、北非和西非地區(qū)。</p><p>　　我國(guó)原油生產(chǎn)能力約為1.70億噸左右，約占世界總原油生產(chǎn)能

21、力的5%。我國(guó)原油生產(chǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國(guó)內(nèi)需求，每年需進(jìn)口原油4000一7000萬(wàn)噸。我國(guó)原油加工能力約為2億噸，可生產(chǎn)各種石油產(chǎn)品。自1992年以來(lái)，我國(guó)每年出口石油產(chǎn)品約300一600萬(wàn)噸，進(jìn)口石油產(chǎn)品約1000一3000萬(wàn)噸，每年凈進(jìn)口石油產(chǎn)品約1000一2500萬(wàn)噸。</p><p>　　我國(guó)目前主要生產(chǎn)油區(qū)有25個(gè)(大慶、吉林、遼河、華北、大港、冀東、新疆、塔里木、吐哈、玉門(mén)、青海、長(zhǎng)慶、四川、勝利、中原、

22、河南、江漢、江蘇、滇桂黔、新星、天津、深圳、湛江、延長(zhǎng)、上海，據(jù)中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)資料)，其中，大慶是我國(guó)最大生產(chǎn)油區(qū)，生產(chǎn)能力約為5300萬(wàn)噸，2000年，生產(chǎn)石油5300萬(wàn)噸。勝利是我國(guó)第二大生產(chǎn)油區(qū)，生產(chǎn)能力約為2660萬(wàn)噸，2000年生產(chǎn)石油2676萬(wàn)噸。遼河是我國(guó)第三大生產(chǎn)油區(qū)，生產(chǎn)能力1400萬(wàn)噸，2000年生產(chǎn)石油1401萬(wàn)噸。與國(guó)外相比，我國(guó)油田總體生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率低，如美國(guó)原油采收率可達(dá)50%，而我國(guó)全國(guó)平均僅為

23、29%(不包括三次采油)。我國(guó)石油開(kāi)采業(yè)基本特點(diǎn)是，主力油田進(jìn)入開(kāi)發(fā)中后期，油田綜合含水率上升，成本增高，效益下降，增產(chǎn)難度大。</p><p>　　我國(guó)石油下游煉化部門(mén)的裝備和技術(shù)在過(guò)去20中得到較大程度的更新和發(fā)展，如催化裂化、催化重整、加氫裂化、加氫精制等，但與世界發(fā)達(dá)國(guó)家和新興國(guó)家及地區(qū)相比，我國(guó)的煉化程序和技術(shù)總體上還處于落后水平，集中表現(xiàn)在高檔次產(chǎn)品比例小、產(chǎn)品質(zhì)量低、產(chǎn)品回收率低、能源耗費(fèi)高等。&l

24、t;/p><p>　　我國(guó)石油工業(yè)目前有三大石油集團(tuán)公司：中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司、中國(guó)石化集團(tuán)公司和中國(guó)海洋石油集團(tuán)公司。2001年，石油集團(tuán)銷售收入3401億元，利潤(rùn)總額530億元；石化集團(tuán)銷售收入3600億元，利潤(rùn)總額128.1億元；中海油銷售收入303.8億元，利潤(rùn)總額96億元。與國(guó)際石油大公司相比，我國(guó)石油公司在運(yùn)營(yíng)的主要指標(biāo)上均有一定差距。</p><p>　　1.2我國(guó)石油產(chǎn)業(yè)的國(guó)

25、際競(jìng)爭(zhēng)力分析</p><p>　　所謂國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力是指，在自由的市場(chǎng)條件下，能夠在國(guó)際市場(chǎng)上提供更好的產(chǎn)品、更好的服務(wù)同時(shí)又能獲取利潤(rùn)、提高本國(guó)人民生活水平的能力。為了能夠?qū)ξ覈?guó)石油產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力作出定量分析和評(píng)估，以下我們?cè)噲D利用國(guó)內(nèi)外都較為通用的兩個(gè)重要參數(shù)——出口績(jī)效相對(duì)指數(shù)REP(Index of Relative Export Performance)和貿(mào)易專業(yè)化系數(shù)TSC(Trade Speciali

26、zation Coefficient)來(lái)加以說(shuō)明和比較。</p><p>　　REP=某產(chǎn)品出口占國(guó)際市場(chǎng)份額／全部出口占世界出口的份額。公式為：　REP=(Xij／∑iXij)/ (∑jXij／∑i∑jXij)。</p><p>　　式中，Xij為i國(guó)j產(chǎn)品的出口額；∑iXij為j產(chǎn)品的世界出口總額；∑jXij為i國(guó)的總出口額；∑i∑jXij為世界總出口額。在自由、開(kāi)放的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，

27、REP主要用于在國(guó)際市場(chǎng)上對(duì)不同國(guó)家的同一產(chǎn)業(yè)進(jìn)行國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的比較。REP>1時(shí)，表明該產(chǎn)品(產(chǎn)業(yè))有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力；REP<1時(shí)，表明該產(chǎn)品(產(chǎn)業(yè))缺乏國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。某國(guó)的某種產(chǎn)品REP值越高，則其國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力就越強(qiáng)。而TSC，也稱貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)力指數(shù)或競(jìng)爭(zhēng)力指數(shù)，等于(出口一進(jìn)口)/(出口＋進(jìn)口)。公式為：TSC=(Ei—Ii)/(Ei+Ii)。</p><p>　　式中，Ei為產(chǎn)品i的出口額，Ii為產(chǎn)品i的進(jìn)

28、口額。TSC>0，表示該國(guó)在該類產(chǎn)品的生產(chǎn)效率高于國(guó)際水平，具有較強(qiáng)的出口競(jìng)爭(zhēng)力；TSC<0時(shí)，表示該國(guó)在該類產(chǎn)品的生產(chǎn)效率低于國(guó)際水平，出口競(jìng)爭(zhēng)力較弱；TSC=0則說(shuō)明生產(chǎn)效率與國(guó)際水平相當(dāng)，進(jìn)出口屬于品種、品牌交換。在完全自由、開(kāi)放的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，TSC系數(shù)可用于說(shuō)明一國(guó)某產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力狀況。即：TSC>0時(shí)，表明該產(chǎn)品(產(chǎn)業(yè))有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力；TSC<0時(shí)，表明該產(chǎn)品(產(chǎn)業(yè))缺乏國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。TSC值越大(不

29、超過(guò)1)，表示該產(chǎn)品(產(chǎn)業(yè))國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力越強(qiáng)。</p><p>　　有了上面介紹的兩個(gè)重要參數(shù)，我們就能夠據(jù)此對(duì)我國(guó)石油在經(jīng)過(guò)換算后有一定出入和誤差，故這里計(jì)算的REP參數(shù)不完全代表各主要產(chǎn)油國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力的絕對(duì)狀況，而只反應(yīng)中國(guó)與這些國(guó)家的相對(duì)狀況。</p><p>　　在25個(gè)世界最主要石油生產(chǎn)國(guó)中，我國(guó)的出口績(jī)效相對(duì)指數(shù)REP最低，僅為0.24，不僅低于世界主要的石油生產(chǎn)國(guó)如沙特、俄羅斯、挪

30、威、美國(guó)、墨西哥、委內(nèi)瑞拉、英國(guó)、尼日利亞、利比亞等，也低于石油世界一般的石油生產(chǎn)國(guó)如巴西、埃及、哈薩克斯坦、阿爾及利亞、馬來(lái)西亞、印度尼西亞、澳大利亞、印度等，表明我國(guó)石油產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力狀況較為落后。</p><p>　　1.3我國(guó)石油企業(yè)與外國(guó)同類企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的比較</p><p>　　以上是我們利用REP指數(shù)和TSC系數(shù)對(duì)我國(guó)石油產(chǎn)業(yè)的總體競(jìng)爭(zhēng)力狀況所作的分析、比較結(jié)果。為了使分析更

31、為全面、更具客觀性，以下我們?cè)噲D將我國(guó)主要石油企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力狀況與外國(guó)石油企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力狀況作一分析和對(duì)比，以對(duì)我國(guó)石油產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力狀況有一個(gè)進(jìn)一步的了解和認(rèn)識(shí)，同時(shí)也為檢驗(yàn)以上結(jié)論。</p><p>　　對(duì)于企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，目前學(xué)術(shù)界通常根據(jù)其產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力、成本競(jìng)爭(zhēng)力和潛在競(jìng)爭(zhēng)力三者之和進(jìn)行判斷。產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力包括產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)銷率、市場(chǎng)占有率、產(chǎn)品價(jià)格、工業(yè)增加值率、噸產(chǎn)品收入等；成本競(jìng)爭(zhēng)力包括綜合能耗、開(kāi)工率、銷

32、售利潤(rùn)率、凈資產(chǎn)收益率、流動(dòng)資產(chǎn)周轉(zhuǎn)次數(shù)、人工成本比率等；而潛在競(jìng)爭(zhēng)力則包括企業(yè)規(guī)模、企業(yè)集中度、勞動(dòng)生產(chǎn)率、資產(chǎn)凈流量、資產(chǎn)負(fù)債率、固定資產(chǎn)產(chǎn)出率和銷售收入等。為節(jié)省篇幅，抓住重點(diǎn)，本文著重選取一些主要參考指標(biāo)進(jìn)行分析、對(duì)比。</p><p>　　企業(yè)規(guī)模：2000年，美國(guó)有煉油廠158個(gè)，總加工能力為82560萬(wàn)噸，單個(gè)煉油廠平均年加工能力為522萬(wàn)噸，墨西哥有煉油廠6個(gè)，單個(gè)平均年加工能力1270萬(wàn)噸；巴西

33、有煉油廠3，單個(gè)平均年加工能力685萬(wàn)噸；荷蘭有煉油廠6個(gè)，單個(gè)平均年加工能力990萬(wàn)噸；德國(guó)有煉油廠17個(gè)，單個(gè)平均年加工能力669萬(wàn)噸；俄羅斯有煉油廠43個(gè)，單個(gè)平均年加工能力775萬(wàn)噸；韓國(guó)有煉油廠6個(gè)，單個(gè)平均年加工能力2116萬(wàn)噸，伊朗有煉油廠9個(gè)，單個(gè)平均年加工能力818萬(wàn)噸。而2000年，我國(guó)共有煉油廠95座，煉油企業(yè)平均加工能力僅為228萬(wàn)噸／年，見(jiàn)表3，不到世界平均水平535萬(wàn)噸的一半。(我國(guó)煉油廠加工能力絕大多數(shù)在1

34、00—500萬(wàn)噸／年之間，干萬(wàn)噸級(jí)的煉廠只有3個(gè)。中石油和中石化兩大集團(tuán)下屬的67家煉油廠平均加工能力僅為334萬(wàn)噸。</p><p>　　1.4 我國(guó)石油依存度的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) </p><p>　　我國(guó)石油進(jìn)口依存度的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，一方面要看我國(guó)未來(lái)的石油消費(fèi)趨向，另一方面則取決于我國(guó)石油未來(lái)的生產(chǎn)能力。通過(guò)上面的分析可以看到，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)石油需求的持續(xù)增長(zhǎng)已成定局。從石油供給方

35、面看，與持續(xù)膨脹的石油需求相比，石油生產(chǎn)的增長(zhǎng)乏力早已是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。能源機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)顯示，2010年中國(guó)石油消費(fèi)總量可能在3.5億噸左右，國(guó)內(nèi)產(chǎn)量1.8億噸，有50%需要從國(guó)外進(jìn)口；2020年，中國(guó)最低石油需求估計(jì)為4.5億噸，國(guó)內(nèi)產(chǎn)量比較有把握的是1.8億噸，需要進(jìn)口2.7億噸，對(duì)外依存度為60%；如果2030年至2040經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)的話，中國(guó)原油產(chǎn)量大概能剩下1億噸，需要進(jìn)口5億噸之多，那意味著對(duì)外依存度將達(dá)到87%。 　　總之

36、，我國(guó)已進(jìn)入分享國(guó)際石油資源的世界級(jí)石油進(jìn)口大國(guó)行列。隨著石油進(jìn)口依存度的不斷提高，面臨的國(guó)際風(fēng)險(xiǎn)將逐漸加大。我們必須正視現(xiàn)實(shí)，加緊我國(guó)石油儲(chǔ)備的建設(shè)，以應(yīng)對(duì)國(guó)際石油市場(chǎng)的風(fēng)云變幻與油價(jià)的劇烈波動(dòng)，保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)與可持續(xù)發(fā)展。2. 導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)</p><p>　　本課題結(jié)合—南海200m水深導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)于深水導(dǎo)管架平臺(tái)的研究，目的是通過(guò)MSC軟件、AutoCAD和相關(guān)規(guī)范的學(xué)習(xí)，完成

37、平臺(tái)載荷計(jì)算以及相關(guān)數(shù)據(jù)整理；完成Patran中建立正確的模型；利用Nastran計(jì)算平臺(tái)應(yīng)力及位移，調(diào)整相關(guān)構(gòu)件尺寸，得出符合強(qiáng)度的尺寸。能鍛煉個(gè)人運(yùn)用軟件建模、分析，整理信息，并利用規(guī)范約束，來(lái)鍛煉導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的能力。</p><p><b>　　詳細(xì)步驟如下：</b></p><p>　　學(xué)習(xí)MSC.Patran有限元軟件在平臺(tái)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用</p&g

38、t;<p>　　平臺(tái)選型、主尺度和構(gòu)件尺寸的確定</p><p>　　環(huán)境載荷計(jì)算及各工況載荷的組合</p><p>　　用有限元軟件MSC.Patran建立平臺(tái)有限元模型</p><p>　　分別對(duì)平臺(tái)進(jìn)行不同工況載荷分析比較</p><p>　　總結(jié)、分析，得出設(shè)計(jì)結(jié)果</p><p>　　平臺(tái)設(shè)計(jì)尺

39、寸選取 </p><p>　　此導(dǎo)管架采用四樁腿導(dǎo)管架式平臺(tái)，包括導(dǎo)管架、樁基。平臺(tái)的工作自然環(huán)境為南海。結(jié)合實(shí)際，查找規(guī)范，確定為200米水深（水面至泥面距離）。主體平臺(tái)設(shè)計(jì)為四邊長(zhǎng)度都為19.7m.各層之間的高度按規(guī)范確定，下一層的水平導(dǎo)管長(zhǎng)度增加值由相鄰兩層之間的高度與下一層的兩邊增加值按10:1的比例確定，增加量為2△。各層之間采用K型斜撐，水平橫撐采用兩個(gè)K型支撐組合。整體Z軸導(dǎo)管架采用外徑2600m

40、m，內(nèi)徑2500mm的圓柱體. 水平平臺(tái)、橫撐和斜撐都采用外徑750mm，內(nèi)徑670mm的圓柱體，樁腿高度為7倍導(dǎo)管架直徑h=18.2m米.外徑為2300mm，內(nèi)徑為2200mm的圓柱體。</p><p>　　圖2.1 第一層水平導(dǎo)管架連接形式和尺寸</p><p>　　圖2.2 導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　圖2.3 水平導(dǎo)管相鄰兩層寬度確定方法<

41、/p><p>　　圖2.4 樁腿示意圖3. 環(huán)境條件和設(shè)計(jì)依據(jù)</p><p><b>　　3.1甲板高程 </b></p><p>　　底甲板下緣高程公式: (m) (3.1)</p><p>　　其中: 一設(shè)計(jì)高潮位;</p><p>&

42、lt;b>　　H一設(shè)計(jì)波高; </b></p><p>　　△一底甲板下緣與波峰之間的間隙，至少1. 5m。</p><p>　　由公式3. 1算得=8.5m</p><p>　　所以平臺(tái)在自存情況下取離水平面距離為8.5m。</p><p><b>　　3.2環(huán)境條件</b></p>&

43、lt;p>　　200m水深導(dǎo)管架平臺(tái)的工作環(huán)境是在南海，所以選擇的環(huán)境載荷應(yīng)該是南海的自然環(huán)境下之情況。</p><p>　　3.2.1設(shè)計(jì)水深 </p><p>　　設(shè)計(jì)水深 200m</p><p><b>　　3.2.2潮位</b></p><p>　　校核高水位（5

44、0年重現(xiàn)期） 3.08m</p><p>　　設(shè)計(jì)高水位 1.48m</p><p>　　平均海平面 0.00m</p><p>　　設(shè)計(jì)低水位 -0.69m</p><p>　　校核低水位 -2.32

45、m</p><p><b>　　3.2.3波浪</b></p><p>　　自存工況 100年一遇</p><p>　　最大波高 H=6m</p><p>　　最大波浪周期 T=8.65s</p>&l

46、t;p><b>　　3.2.4風(fēng)</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)風(fēng)速</b></p><p>　　工況設(shè)計(jì)風(fēng)速下 36.0m/s</p><p>　　自存狀態(tài)設(shè)計(jì)風(fēng)速下 51.5m/s</p><p><b>　　3.2.5海

47、冰</b></p><p>　　設(shè)計(jì)冰厚（50年一遇） 0.8m</p><p>　　抗壓強(qiáng)度 1717kPa</p><p><b>　　3.3平臺(tái)設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　單一應(yīng)力分量，以及適當(dāng)時(shí)這類應(yīng)力的直接合成，均不應(yīng)超過(guò)由下列公式求

48、得的許用應(yīng)力值:</p><p>　　MPa (3.2)</p><p>　　式中[σ]——許用應(yīng)力，MPa ;</p><p>　　σs—— 規(guī)定的最低屈服點(diǎn)或屈服強(qiáng)度，MPa ;</p><p><b>　　S——安全系數(shù)；</b></p>&

49、lt;p>　　對(duì)軸向拉應(yīng)力及彎曲應(yīng)力 S=1.67； MPa (3.3)</p><p>　　材料的屈服極限 σs =240MPa；</p><p>　　所以平臺(tái)的彎曲和軸向許可應(yīng)力[σ]=240×0.6=144MPa；</p><p><b>　　計(jì)算工況</b></p><

50、;p>　　考慮平臺(tái)最危險(xiǎn)情況，自存情況下平臺(tái)具有最危險(xiǎn)工況，我們只要計(jì)算自存狀態(tài)平臺(tái)的強(qiáng)度軸向和彎曲應(yīng)力值144 MPa即可。</p><p>　　平臺(tái)在自存狀態(tài)下受到風(fēng)冰載荷作用：</p><p>　　工況一：風(fēng)+冰+甲板載荷,力的作用方向: 0°，90°</p><p>　　工況二：風(fēng)+冰+甲板載荷,力的作用方向:45°<

51、;/p><p>　　平臺(tái)在自存狀態(tài)下受到風(fēng)浪流作用：</p><p>　　工況三：風(fēng)+浪+甲板載荷，力的作用方向: 0°，90°</p><p>　　工況四：風(fēng)+浪+甲板載荷，作用方向:45°4. 風(fēng)荷載計(jì)算</p><p>　　4.1平臺(tái)的環(huán)境載荷</p><p>　　平臺(tái)在工作情況下：36

52、.0m/s</p><p>　　平臺(tái)在自存情況下：51.5m/s</p><p>　　作用在平臺(tái)上的風(fēng)載荷，應(yīng)按下式計(jì)算：</p><p>　　N (4.1)</p><p>　　式中： K——風(fēng)荷載形狀系數(shù)。梁及建筑物側(cè)壁取1.5,對(duì)圓柱體側(cè)壁取0.5，對(duì)平臺(tái)總投影面積取1.

53、0；</p><p>　　KZ——海上風(fēng)壓高度變化系數(shù)。表中值可用內(nèi)插法確定；</p><p>　　——基本風(fēng)壓，Pa；其中，結(jié)構(gòu)所承受的風(fēng)壓為： MPa (4.2) </p><p>　　——標(biāo)準(zhǔn)高度為海面上10m;</p><p>

54、;　　=0.613 (4.3)</p><p><b>　　—風(fēng)壓的高度系數(shù)；</b></p><p><b>　　—構(gòu)件的形狀系數(shù)。</b></p><p>　　，取值見(jiàn)表1，其中h（m）為構(gòu)件距海平面的高度。</p><p>

55、<b>　　表4.1 取值</b></p><p><b>　　表4.2 取值</b></p><p>　　由表可知：高度系數(shù)取1，形狀系數(shù)取0.5</p><p>　　MPa (4.4)</p><p>　　Pa式中：α——

56、風(fēng)壓系數(shù)，取0.613，；</p><p>　　——時(shí)距為t分鐘的設(shè)計(jì)風(fēng)速，m/s；</p><p>　　A——受壓面積，即垂直于風(fēng)向的輪廓投影面積，。</p><p>　　表4.3 海上風(fēng)壓高度變化系數(shù) </p><p>　　4.2風(fēng)載荷計(jì)算思路和過(guò)程</p><p>　　表4

57、.4 風(fēng)速為51.5m/s自存狀態(tài)下45°方向風(fēng)載荷計(jì)算</p><p>　　風(fēng)速：51.5m/s 基本風(fēng)壓：1626 Pa</p><p>　　表4.5 風(fēng)速為36m/s工作狀態(tài)下45°方向風(fēng)載荷計(jì)算</p><p>　　風(fēng)速：36m/s 基本風(fēng)壓：794Pa</p><p>　　表4.6 風(fēng)速為5

58、1.5m/s自存狀態(tài)下0°，90°（橫向）風(fēng)載荷計(jì)算</p><p>　　風(fēng)速：51.5m/s 基本風(fēng)壓：1626 Pa</p><p>　　表4.7 風(fēng)速為36m/s自存狀態(tài)下0°，90°（橫向）風(fēng)載荷計(jì)算</p><p>　　風(fēng)速：36m/s 基本風(fēng)壓：794Pa</p><p>

59、　　故風(fēng)速為51.5m/s自存狀態(tài)下45°方向風(fēng)載荷有最大風(fēng)載荷：122174N，位置：4.57m,</p><p>　　風(fēng)速為36m/s自存狀態(tài)下0°，90°（橫向）有最大風(fēng)載荷：84218N，位置：4.07m。</p><p><b>　　5. 冰載荷計(jì)算</b></p><p><b>　　5.1冰

60、載荷選取</b></p><p>　　結(jié)冰海域內(nèi)，在風(fēng)和流作用下，大面積冰原擠壓垂直孤立樁柱所產(chǎn)生的冰載荷可按下式計(jì)算：</p><p>　　KN (5.1)</p><p>　　式中：m——樁柱形狀系數(shù)，對(duì)圓截面柱采用0.9；</p><p>　　K1——局

61、部擠壓系數(shù)；</p><p>　　K2——樁柱與冰層的接觸系數(shù)；</p><p>　　b——樁柱寬度（或直徑），m；</p><p>　　h——冰層計(jì)算厚度，m,應(yīng)按國(guó)家主管部門(mén)提供的實(shí)測(cè)資料取值。</p><p><b>　　計(jì)算結(jié)果</b></p><p>　　根據(jù)CCS規(guī)范擠壓系數(shù)

62、 K1=2.5；</p><p>　　接觸系數(shù) K2=0.45；</p><p>　　由環(huán)境條件 Re＝1717kPa；</p><p>　　由設(shè)計(jì)資料 b=2.6m h=0.8m;</p&

63、gt;<p><b>　　5.2冰載荷計(jì)算</b></p><p><b>　　則冰載荷為：</b></p><p>　　=0.9×2.5×0.45×1717×2.6×0.8=3616.002KN</p><p>　　因?yàn)楸暮穸葹?.8米，所以冰的作用點(diǎn)為0

64、.4米。選取模型的最近節(jié)點(diǎn)加載，即加載點(diǎn)為水面。</p><p><b>　　6. 波浪載荷計(jì)算</b></p><p>　　6.1波浪載荷計(jì)算公式</p><p>　　對(duì)小尺度圓形構(gòu)件，垂直于其軸線方向單位長(zhǎng)度上的波浪力f, 當(dāng)D/L≦0.2（D為圓形構(gòu)件直徑，m；L為設(shè)計(jì)波長(zhǎng)，m）時(shí)，可按下列公式計(jì)算：</p><p&g

65、t;　　N (6.1)</p><p>　　式中：ρ——海水密度，kg/m3 ；</p><p>　　——垂直于構(gòu)件軸線的阻力系數(shù)。必要時(shí)，應(yīng)盡量由試驗(yàn)確定。在實(shí)驗(yàn)資料不足時(shí)，對(duì)圓形構(gòu)件可取=0.6~1.0；</p><p>　　——慣性力系數(shù)，應(yīng)盡量由試驗(yàn)確定，在實(shí)驗(yàn)資料不足時(shí)，對(duì)圓形構(gòu)件可取2.0；</p><

66、;p>　　——水質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于構(gòu)件的垂直于構(gòu)件軸線的速度分量，m/s, 為其絕對(duì)值，當(dāng)海流和波浪聯(lián)合對(duì)平臺(tái)作用時(shí)，為水質(zhì)點(diǎn)的波浪速度矢量與海流速度矢量之和在垂直于構(gòu)件方向上的分矢量；</p><p>　　——水質(zhì)點(diǎn)相對(duì)于構(gòu)件的垂直于構(gòu)件軸線的加速度分量，m/s2。</p><p>　　根據(jù)線性波理論得： </p><p><b>　　(6.2)</

67、b></p><p><b>　　則速度： </b></p><p><b>　　所以： </b></p><p>　　L==116.88m k=2π/L=0.053 w=2π/T=0.726</p><p>　　6.2波浪載荷計(jì)算方法</p><p>

68、;　　表6.1 波浪力計(jì)算</p><p>　　所以拖曳力距離泥面8.81m，慣性力距離泥面18.2m，當(dāng)L/D≥8時(shí)不需要考慮（L為樁腿之間的距離，D為樁腿直徑）。</p><p>　　根據(jù)力矩的計(jì)算方法可以得到每根樁腿所受的等效作用力為227562N，即每根Z軸導(dǎo)管架所受的波浪力為227562N，等效作用位置為距離海底191.19米處。</p><p><

69、b>　　7.平臺(tái)模型的建立</b></p><p><b>　　7. 1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化</b></p><p><b>　　平臺(tái)甲板設(shè)備載荷</b></p><p>　　甲板載荷總共是400噸，作用于上層甲板上。平臺(tái)通過(guò)自動(dòng)輸入Z軸方向重力加速度（9.8）有MSC軟件直接生成。</p><p

70、>　　平臺(tái)由甲板、導(dǎo)管架及樁基組成，甲板是板梁結(jié)構(gòu)，甲板上的設(shè)備重量等效為4個(gè)100t載荷分布加在甲板節(jié)點(diǎn)上。為了方便建模，由剛度相等原理，將樁腿的壁厚等效到外層的導(dǎo)管架上。</p><p>　　對(duì)于管單元的慣性矩的計(jì)算:</p><p><b>　　(7.1)</b></p><p>　　式中:D一管的外徑;</p>&l

71、t;p><b>　　d一管的內(nèi)徑。</b></p><p><b>　　由剛度相等，可得:</b></p><p><b>　　(7.2)</b></p><p>　　設(shè)等效后的單元的外徑D、內(nèi)徑d;導(dǎo)管架的外徑D1、內(nèi)徑d1;樁腿的外徑</p><p>　　D2、內(nèi)徑d

72、2,取D= D1 。由得出：</p><p><b>　　(7.3)</b></p><p>　　解得： d=2424mm</p><p>　　將數(shù)據(jù)代入方程可得:等效后導(dǎo)管架的厚度88mm。即等效后導(dǎo)管架的尺寸Φ 2600mm×88mm。 </p><p><b>　　7. 2邊界條件</

73、b></p><p>　　平臺(tái)以樁為基礎(chǔ)，導(dǎo)管架下部的邊界條件考慮樁與土之間的相互作用。為簡(jiǎn)化計(jì)算，可將樁的下部看作固定端(取7倍樁徑)，本設(shè)計(jì)取泥面以下18.2m(7倍的樁徑，符合規(guī)范中的6~8倍樁徑的要求)，無(wú)需考慮群樁效應(yīng)。</p><p><b>　　7. 3計(jì)算程序</b></p><p>　　平臺(tái)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析采用國(guó)際通用的結(jié)構(gòu)

74、有限元軟件Patran，此處使用的是Patran2001。</p><p>　　7.4 MSC.Ptran建模 </p><p>　　建模按照在CAD里畫(huà)出草圖的主尺度，計(jì)算好每個(gè)位置的坐標(biāo)點(diǎn)。通過(guò)MSC.patran軟件進(jìn)行建模，先選取三維坐標(biāo)XYZ，在patran上輸入各點(diǎn)的坐標(biāo)，用curve連成線。再用命令mesh seed布置種子，然后mesh確定節(jié)點(diǎn)位置。接著是定義材料的屬性，確

75、定鋼材的彈性模量，泊松系數(shù)，鋼材密度，后定義每個(gè)構(gòu)件的直徑和厚度，次做完都要?jiǎng)h除重復(fù)節(jié)點(diǎn)和重復(fù)單元，最后在導(dǎo)管架四根樁腿上加固定約束，然后加Force：冰、波浪、橫向風(fēng)、45度風(fēng)以及加載載荷。接下去設(shè)計(jì)工況，然后計(jì)算分析，出圖，取圖分析數(shù)據(jù)是否符合規(guī)范要求。</p><p>　　8.平臺(tái)結(jié)構(gòu)及受力詳圖</p><p><b>　　8.1導(dǎo)管架圖</b></p&g

76、t;<p>　　圖8.1 主體平臺(tái)</p><p>　　圖8.2 第一層與第二層之間壓載、0°，90°風(fēng)、冰、波浪力加載圖</p><p>　　圖8.3 加載后，加約束條件后的整體受力圖</p><p>　　圖 8.4 第一層平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　圖8.5 導(dǎo)管圖&l

77、t;/b></p><p>　　圖8.6 樁腿圖</p><p>　　圖8.7 斜撐與水平撐結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　8.2 橫向風(fēng)+冰+甲板載荷工況受力分析圖</p><p><b>　　第一種工況下：</b></p><p>　　圖8.8 橫向風(fēng)+冰+甲板載荷，總體結(jié)構(gòu)軸向應(yīng)力&

78、lt;/p><p>　　圖8.9 橫向風(fēng)+冰+甲板載荷，總體結(jié)構(gòu)彎曲應(yīng)力</p><p>　　圖8.10 橫向風(fēng)+冰+甲板載荷，總體結(jié)構(gòu)位移</p><p>　　圖8.11 橫向風(fēng)+冰+甲板載荷，總體組合應(yīng)力1</p><p>　　圖8.12 橫向風(fēng)+冰+甲板載荷，總體組合應(yīng)力2</p><p>　　8.3 4

79、5°風(fēng)+冰+甲板載荷工況受力分析圖</p><p><b>　　第二中工況下：</b></p><p>　　圖8.13 45°風(fēng)+冰+甲板載荷，水下的水平撐和內(nèi)撐組合應(yīng)力圖</p><p>　　圖8.14 45°風(fēng)+冰+甲板載荷，最后兩層之間斜撐與水平撐組合應(yīng)力圖</p><p>　　

80、圖8.15 45°風(fēng)+冰+甲板載荷，總體結(jié)構(gòu)軸向應(yīng)力</p><p>　　圖8.16 45°風(fēng)+冰+甲板載荷，總體結(jié)構(gòu)彎曲應(yīng)力</p><p>　　圖8.17 45°風(fēng)+冰+甲板載荷，總體結(jié)構(gòu)位移</p><p>　　圖8.18 45°風(fēng)+冰+甲板載荷，總體組合應(yīng)力1</p><p>　　圖8.

81、19 45°風(fēng)+冰+甲板載荷，總體組合應(yīng)力2</p><p>　　8.4 橫向風(fēng)+浪+甲板載荷工況受力分析圖</p><p><b>　　第三種工況：</b></p><p>　　圖8.20 橫向風(fēng)+浪+甲板載荷，總體結(jié)構(gòu)軸向應(yīng)力</p><p>　　圖8.21 橫向風(fēng)+浪+甲板載荷，總體結(jié)構(gòu)彎曲應(yīng)力

82、</p><p>　　圖8.22 橫向風(fēng)+浪+甲板載荷，總體結(jié)構(gòu)位移</p><p>　　圖8.23 橫向風(fēng)+浪+甲板載荷，總體組合應(yīng)力1</p><p>　　圖8.24 橫向風(fēng)+浪+甲板載荷，總體組合應(yīng)力2</p><p>　　8.5 45°風(fēng)+浪+甲板載荷受力分析圖</p><p><

83、;b>　　第四種工況下：</b></p><p>　　圖8.25 45°風(fēng)+浪+甲板載荷，水下的水平撐和內(nèi)撐組合應(yīng)力圖</p><p>　　圖8.26 45°風(fēng)+浪+甲板載荷，最后兩層之間斜撐與水平撐組合應(yīng)力圖</p><p>　　圖8.27 45°風(fēng)+浪+甲板載荷，總體結(jié)構(gòu)軸向應(yīng)力</p>&

84、lt;p>　　圖8.28 45°風(fēng)+浪+甲板載荷，總體結(jié)構(gòu)彎曲應(yīng)力</p><p>　　圖8.29 45°風(fēng)+浪+甲板載荷，總體結(jié)構(gòu)位移</p><p>　　圖8.30 45°風(fēng)+浪+甲板載荷，總體組合應(yīng)力1</p><p>　　圖8.31 45°風(fēng)+浪+甲板載荷，總體組合應(yīng)力2</p>&l

85、t;p>　　表8.1 最大軸向應(yīng)力</p><p>　　表8.2 最大彎曲應(yīng)力</p><p><b>　　表8.3 最大位移</b></p><p>　　表8.4 最大組合應(yīng)力</p><p>　　由得平臺(tái)主體在風(fēng)冰載荷工況時(shí)，表8.1軸向應(yīng)力最大為75.4MPa<144MPa，表8.2彎曲應(yīng)力最大為42.

86、7MPa<144MPa，符合強(qiáng)度要求。平臺(tái)主體在風(fēng)冰載荷工況時(shí)，符合強(qiáng)度要求。表8.3位移最大為181 mm，符合規(guī)范要求.表8.4最大組合應(yīng)力為118MPa,符合規(guī)范要求。</p><p>　　9.設(shè)計(jì)所選場(chǎng)地調(diào)查</p><p><b>　　9.1一般要求</b></p><p>　　1.場(chǎng)地調(diào)查的實(shí)際范圍、深度和精確性取決于擬建平臺(tái)

87、結(jié)構(gòu)的尺寸、類型、使用要求、地基土壤的連續(xù)性和均勻性，以及基礎(chǔ)發(fā)生破壞的后果。</p><p>　　在確定調(diào)查區(qū)域的范圍時(shí)要有足夠的裕度，以便考慮：</p><p>　?。?）場(chǎng)地調(diào)查時(shí)的定位誤差；</p><p>　?。?）用于平臺(tái)調(diào)裝作業(yè)船的航海設(shè)備的誤差；</p><p>　　（3）安放平臺(tái)時(shí)的實(shí)際裕度。</p><

88、p>　　2.平臺(tái)建造場(chǎng)地的調(diào)查一般可分為以下三個(gè)部分：</p><p>　?。?）海床調(diào)查：獲取有關(guān)海床表面的地球物理資料；</p><p>　　（2）地質(zhì)調(diào)查：獲取該場(chǎng)地的區(qū)域特性資料；</p><p>　　（3）土質(zhì)勘察和試驗(yàn)：獲取必要的土工資料。</p><p><b>　　9.2海床調(diào)查</b></p

89、><p>　　1. 應(yīng)對(duì)平臺(tái)實(shí)際建造場(chǎng)地的海床進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，獲取海床的測(cè)深、表面的不規(guī)則性、場(chǎng)地的平均坡度等資料。</p><p>　　2. 海床調(diào)查還應(yīng)包括對(duì)可能受沖刷影響的底坡位置、漂石、淺斷層以及人為障礙的存在情況進(jìn)行調(diào)查并作出記錄。</p><p>　　3.應(yīng)對(duì)海床附近的水流進(jìn)行調(diào)查。</p><p><b>　　9.3 地質(zhì)

90、調(diào)查</b></p><p>　　1. 地質(zhì)調(diào)查是為了獲取評(píng)定基礎(chǔ)地基和對(duì)場(chǎng)地有影響的鄰近區(qū)域的地質(zhì)資料。</p><p>　　2. 現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查應(yīng)能揭示平臺(tái)建造區(qū)域內(nèi)可能影響基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和安裝的有關(guān)塌陷、滑動(dòng)層、斷層、擠入層、泥漿塊、砂波等地質(zhì)情況。</p><p>　　3. 通過(guò)地質(zhì)調(diào)查所獲得的區(qū)域特性資料可作為規(guī)劃土質(zhì)勘察和實(shí)驗(yàn)時(shí)的依據(jù)。</p&

91、gt;<p>　　4. 應(yīng)對(duì)平臺(tái)建造場(chǎng)地地震活動(dòng)性近行評(píng)估，特別要驗(yàn)證區(qū)域內(nèi)是否存在斷層，斷層的范圍和幾何尺寸。</p><p>　　9.4 土質(zhì)勘察和試驗(yàn)</p><p>　　1. 土質(zhì)勘察和試驗(yàn)應(yīng)是為了獲取地基各土層可靠的工程資料，以評(píng)價(jià)所要求的平臺(tái)結(jié)構(gòu)安全度和性能是否滿足，擬采用的安裝方法是否合適。</p><p>　　2.土質(zhì)勘察和試驗(yàn)應(yīng)具有足

92、夠的廣泛性，以便揭示對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有重要影響的所有土層和巖石沉積。</p><p>　　3.土質(zhì)勘察和試驗(yàn)可以綜合采用下述主要方法：</p><p>　?。?）地球物理方法；</p><p><b>　　（2）現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)；</b></p><p>　?。?）鉆孔取樣實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)。</p><p>　　僅由

93、地球物理方法獲得的資料不能作為設(shè)計(jì)依據(jù)。</p><p>　　4. 土質(zhì)勘察和試驗(yàn)應(yīng)包括足夠數(shù)量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、鉆孔取樣。試驗(yàn)計(jì)劃要能構(gòu)提供土壤的強(qiáng)度、分類和變形特性。如有必要，可進(jìn)一步試驗(yàn)，以確定土壤的動(dòng)力特性、靜載荷和循環(huán)載荷下的土—結(jié)構(gòu)相互作用特性。</p><p>　　5. 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)應(yīng)包括無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、靜力觸探、小型十字板試驗(yàn)、旁壓儀測(cè)試和標(biāo)準(zhǔn)貫入基數(shù)試驗(yàn)。</p>

94、<p>　　6. 鉆孔的數(shù)量和深度取決于現(xiàn)場(chǎng)附近地區(qū)的土質(zhì)變化狀況、平臺(tái)尺寸以及設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　7.應(yīng)在海底面以下12m范圍內(nèi)連續(xù)取樣；12m至樁尖下10m，每3m取一次樣；樁尖下10m往下，每8m取一次樣，但每層土取樣不少于一次。</p><p>　　8.取樣應(yīng)盡可能不擾動(dòng)土壤。土樣應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)包裝、保存和運(yùn)輸，以便使擾動(dòng)和水份損失減為最小。</p>

95、<p>　　9.土樣應(yīng)送至本社認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)。</p><p>　　10. 實(shí)驗(yàn)室土樣的試驗(yàn)應(yīng)至少包括如下內(nèi)容：</p><p>　?。?）對(duì)需要補(bǔ)充現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)資料的土樣進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)；</p><p>　?。?）確定全部粘性土樣的含水量和塑性指數(shù)；</p><p>　?。?）確定所有土樣的容重；</p><

96、;p>　　（4）建立不固結(jié)—不排水三軸壓縮試驗(yàn)，或固結(jié)—不排水三軸壓縮試驗(yàn)的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系；</p><p>　?。?）對(duì)每一重量砂層或粉砂層，應(yīng)進(jìn)行土顆粒尺寸的篩選分析。</p><p>　　11. 實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的土樣應(yīng)有足夠數(shù)量。試驗(yàn)時(shí)所施加的應(yīng)力盡可能與土壤單元在現(xiàn)場(chǎng)所受的應(yīng)力條件相同。應(yīng)可靠地反映固結(jié)比、初始應(yīng)力以及結(jié)構(gòu)和環(huán)境條件下引起的應(yīng)力。</p><p

97、>　　10.畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)：</p><p>　　10.1設(shè)計(jì)要求及目標(biāo)：</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題是南海200米水深導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在指導(dǎo)老師張教授的細(xì)心指導(dǎo)下，我開(kāi)始了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法的初步設(shè)想。本次設(shè)計(jì)參照中國(guó)船級(jí)社2003年海洋環(huán)境載荷和固定平臺(tái)規(guī)范。經(jīng)過(guò)張教授給我講解的詳細(xì)步驟要求，我定下了設(shè)計(jì)步驟：第一步是學(xué)習(xí)MSC.Patran有限元軟件在

98、平臺(tái)結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。由于之前上王偉老師的課學(xué)過(guò)MSC.Patran，所以用這個(gè)軟件設(shè)計(jì)有些基礎(chǔ)，一些基本的操作已掌握。第二步是平臺(tái)選型、主尺度和構(gòu)件尺寸的確定。我的設(shè)計(jì)課題是南海200米水深導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)之初我查找了許多導(dǎo)管架的研究學(xué)術(shù)論文及資料，參照張教授指導(dǎo)的模型尺寸確定要求。我在CAD里確定了模型的層數(shù)和第一層導(dǎo)管架高度，然后按照10:1的斜度設(shè)計(jì)，反正多次確定合理的寬度和高度。第三步確定環(huán)境載荷計(jì)算及各工況載荷的組合，本

99、次設(shè)計(jì)我選取了橫向風(fēng)載荷、波浪載荷、冰載荷，甲板載荷四種外部條件，然后設(shè)計(jì)了:橫向風(fēng)+冰+甲板載荷，45°風(fēng)+冰+甲板載荷，橫向風(fēng)+浪+甲板載荷，45°風(fēng)+浪+甲板載荷?？偣菜姆N工況下的結(jié)構(gòu)最大軸向應(yīng)力，最大彎曲應(yīng)力以及最大位移的分析。第四步是用有限元軟件MSC.Pa</p><p>　　10.2自身不足之處總結(jié)：</p><p>　　我覺(jué)得船舶專業(yè)知識(shí)博大精深，專業(yè)性

100、強(qiáng)，各種技術(shù)研究領(lǐng)域有待我們?nèi)パ芯堪l(fā)現(xiàn)。而作為一個(gè)船舶專業(yè)的畢業(yè)生，我在畢業(yè)設(shè)計(jì)完成時(shí)，我更是深有體會(huì)。大學(xué)里的各種課程設(shè)計(jì)，到最后一次的畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我們的專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，掌握，已經(jīng)能力的提高都是非常重要的。在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中，有剛開(kāi)始對(duì)設(shè)計(jì)的不熟悉的迷茫，設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到解決不了問(wèn)題的東奔西跑，問(wèn)同學(xué)，問(wèn)老師，問(wèn)研究生的認(rèn)真求教，到最后完成設(shè)計(jì)的喜悅。設(shè)計(jì)完成了，感覺(jué)有困難，也發(fā)現(xiàn)了自己專業(yè)知識(shí)不扎實(shí)，對(duì)MSC.Patran軟件學(xué)習(xí)的不精。

101、建模過(guò)程一開(kāi)始有點(diǎn)急躁，經(jīng)常出現(xiàn)很多重復(fù)節(jié)點(diǎn)和重復(fù)單元，而且在給加載力過(guò)程命名中隨意命名，以至于后來(lái)設(shè)計(jì)工況找力過(guò)程吃力，張教授告訴我設(shè)計(jì)是要嚴(yán)肅，細(xì)心，耐心并嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。告訴我怎么命名才能方便查找。光建模過(guò)程，我就建了12個(gè)模型，每次發(fā)現(xiàn)一些錯(cuò)誤，雖然建模越來(lái)越快，但是建模過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題讓我倍感羞愧。身為一個(gè)船舶專業(yè)的準(zhǔn)畢業(yè)生，軟件操作水平比較差。但是我克服了這些難題，不懂就去想，想不通的就去問(wèn)同學(xué)，老師。有時(shí)早上5點(diǎn)就起來(lái)設(shè)計(jì)。所以在

102、設(shè)計(jì)完成之時(shí)，我感受到了畢業(yè)設(shè)計(jì)的重量和意義。設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的這些不足對(duì)自己來(lái)說(shuō)是件好</p><p>　　10.3設(shè)計(jì)缺陷總結(jié)：</p><p>　　我個(gè)人理解用MSC.Patran軟件設(shè)計(jì)的目的是為了用最少的錢(qián)，設(shè)計(jì)最合理的結(jié)構(gòu)，包括各結(jié)構(gòu)尺寸、長(zhǎng)寬、各導(dǎo)管厚度，橫撐和斜撐形式。本次設(shè)計(jì)雖然達(dá)到規(guī)范要求但是有個(gè)缺點(diǎn)就是材料選用量不是最優(yōu)的，用的材料教理想模型多，不符合最經(jīng)濟(jì)的要求。&l

103、t;/p><p><b>　　10.4設(shè)計(jì)感言：</b></p><p>　　船舶工程是一個(gè)專業(yè)性很強(qiáng)的行業(yè)，而MSC.Patran軟件對(duì)于船舶設(shè)計(jì)具有工程設(shè)計(jì) 、工程分析、和結(jié)果評(píng)估功能。學(xué)好MSC.Patran軟件對(duì)今后的工作相當(dāng)有用。在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、圖書(shū)館查閱大量有關(guān)資料，通過(guò)向老師、研究生請(qǐng)教等方式，并與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和探討問(wèn)題，使自己學(xué)到了不少海洋平

104、臺(tái)知識(shí)，經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣是巨大的。我培養(yǎng)了獨(dú)立、認(rèn)真工作的態(tài)度，了解到如何對(duì)自己工作能力的提高，對(duì)今后的工作生活有非常重要的意義。本次設(shè)計(jì)大大提高了我的動(dòng)手能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的專業(yè)知識(shí)是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和寶貴財(cái)富，必將使我終身受益。</p><p><b>　　[參考文獻(xiàn)]</b><

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