半潜式海洋平台整体结构强度分析.pdfVIP

某半潜式海洋平台整体结构强度分析 [ 钱淼华 ，曹宇 ，叶谦 ，白勇] [ 浙江大学结构工程研究所 杭州 310058 ] [ 摘 要 ] 以东海海域某半潜式海洋平台为研究对象，运用有限元分析软件ANSYS建立其整体有限元模型，并 利用ANSYS-AWQA模块计算平台所受的波浪荷载。建立有限元模型时，采用多点约束方程MPC （Multipoint Constraint）法将重心处质量点与整个有限元模型连接。基于ANSYS对该平台在自存风浪流工况下四种最不利情 况进行了整体结构强度的校核，校核结果表明本平台的整体设计满足规范的强度要求。 [ 关键词 ] 半潜式平台；有限元模型；ANSYS；多点约束方程MPC The Overall Structural Strength Analysis for a Semi-submersible Platform [ Qian Miaohua, Cao Yu, Ye Qian, Bai Yong ] [ Institute of Structural Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310058 ] [ Abstract ] For the study of a semi-submersible offshore platform in the East China Sea, use finite element analysis software ANSYS to establish the overall finite element model, and ANSYS-AWQA to compute the wave loads suffered on platform. When establish the FE model, use MPC (Multipoint Constraint) equations to connect the quality point on the gravity center and the FE model. The overall structural strength under the most four unfavorable conditions of self-existence conditions were calculated based on ANSYS, and the results show that the overall design of the platform meet the strength requirements of the specifications. [ Keyword ] semi-submersible platform; FE model; ANYSY; MPC 1 前言 半潜式平台是海洋石油开发的一种重要形式，因其良好的移动性能、受波浪影响小、工作 [1] 水深大等特点被人们广泛应用 。由于在恶劣的海洋环境下，其不能拖至锚地,须承受高海况的 风、浪、流联合作用,对其强度要求较高。所以校核平台结构物的结构强度，改善结构物结构形 式，从而更好地提高结构整体的安全性具有重要的意义。 [2] 在海洋结构有限元技术方面，Zienkiewicz 为海洋平台有限元模型的计算原理进行了开创 [3] 性的研究，后又经过巴斯诺夫 等人进一步的研究，使有限元技术在海洋平台结构中得到了较 好的应用。在众多大型通用有限元软件中，ANSYS是其中的佼佼者，该软件应用具有良好的用户 界面，建模方便，可操作性强。很多学者对ANSYS软件的应用做了详细地介绍[4] [5] [6] [7] [8]，极大 地促进了有限元方法在结构强度领域的迅速发展。 本文以东海海域某半潜式海洋平台为研究对象，对其在自存风浪流工况下的整体结构强度 进行了有限元校核。针对平台局部质量点较多的情况，将各质量点统一到平台结构重心处，并