井组平台环境载荷计算和强度分析.pdfVIP

· 32 · 陈新权等 井组平台环境载荷计算和强度分析 2004年 10月 文章编号 ：1001—4500(2004)05—0032一O5 井组平台环境载荷计算和强度分析 陈新权，何炎平，谭家华 (上海交通大学，上海，200030) 捅 赛 ：通 过 对一 井组 平 台进行 环境 载 行计 再和 结构 分 析 ，为 该美 型平 台的结 构优 化设 计 、 总体布局和使用维修提供依据 。 关键词：井组平台；环境栽荷 ；强度分析 中图分类号 ：P752 文献标识码：A 1 概述 井组平台为导管架式平台，它一般 由井 口平台和计量平台组成 ，两平台间用栈桥连接，计量平台上布置 配电室、变压器间、加热器和流量计等生产设备。井组平台具有小型简单 ，设施简化 ，布置分离，作业安全的特 点，符合浅海石油开发的实际，广泛应用于浅海油田。 井组平台在工作时受到由风、波浪、海流、海冰、气温、潮汐、地震等 自然环境引起的载荷。不同环境条件 下，不同因素引起的载荷对平台的危害程度差别很大。计算平台所受的环境载荷并对结构进行受力分析和强 度计算 ，可以掌握平台结构在不同环境条件下的内力分布规律，准确预报平台的强度和刚度，为结构优化设 计、总体布局和使用维修提供依据。 2 井组平台结构概况 井组平台由通过栈桥联接的井 口平台和计量平台组成。计量平台分基础部分和上部平台两部分。基础 部分通常由三根变壁厚开 口钢管桩组成，在一定标高处设水平拉筋 ，水平拉筋间设竖向斜拉筋。桩内一般浇 砼到一定标高。在靠船侧的两根桩上设有靠船构件。上部平台为梁板结构，设有斜撑和桩连接。甲板上铺满 钢板。 井 口平台包括井 口保护桩的水平拉筋及上部平台部分。井口上部平台为梁板结构，主梁直接焊接在井口 保护桩上 ，甲板铺满花纹钢板。 栈桥一端固定，设在井 口平台上。一端 自由，设在计量平台上的栈桥端部平台上。栈桥满铺格栅。 本文所分析的平台为直立式导管架结构，其主要结构及构件如表 1所示。 表 1 平台资料 收稿 日期：2004—03—23 作者简介 ：陈新权 (1980一)，男，硕士生。 第 19卷 第 5期 中 国 海 洋 平 台 ·33 · 对平台进行建模 (图 1)，坐标原点取在井El平台甲板最左最下点在水平面的投影处 ，X方向取平行栈桥 方向。建模过程中，把设备等静载荷以空间力形式施加 ；对计量平台的配电室和高压开关室等传力构件不进 行建模 ，其重力以空间载荷施加，其所受的风载荷通过定义受风面积计算 ，并通过定义载荷分配点使风载荷 作用在结构上。 图 1 平台模型 3 环境载荷 3．1 分析采用的环境条件 环境载荷设计参数： 风速 33．6m／s 冰厚 0．45m 极端波浪 波高 6．7m，周期 8．6s 冰无侧限压缩强度 2．2Mpa 表面流速 1．69m／s ． 水深 10．6m 本文取各环境 因素方向一致，以模型坐标系为标准 ，分析 0。、30。、45。、90。、135。、180。等各不同角度情况 下，平台结构所受载荷及其静力分析。 3．2 风载荷 采用压强投影法 ，不计杆件所受风力。风载荷按下式计算：F一尸。CC 。 表 2 不同风 向条件下结构所受风载 风 向 o。 30。 45。 90。 135。 18O。 ·34 · 陈新权等 井组平台环境载荷计算和强度分析 2004年