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861997年3月
海洋工程中的若干力学问题
金伟良
(浙江大学土木工程学系杭州310027)
摘要
海洋开发和利用离不开海洋工程.海洋工程是以海洋科学为基础,以开发和利用海洋各种资
源为目的所建造的一系列工程结构物,以及为完成这一任务所需的技术和仪器设备.近海石油开
发就是海洋工程的一个方面.本文以海洋开发中的工程结构物型式为依托,从固体力学、流体力学
和土力学三个方面阐述了海洋工程中的若干力学问题,提出了海洋工程中力学问题的若干优先研
究内容.
关键词:海洋工程海洋开发力学
1海洋开发与海洋工程
海洋占有地球表面积的70%以上,蕴藏着极为丰富的资源.开发海洋的资源、海洋空间以
及海洋调查和安全保障构成了海洋开发的基本内容.在近代海洋开发中,海洋石油的开发是最
为引人注目的;目前,世界上大陆架的39%地区含有油气构造,其储量占全世界石油储量的
30%～40%,而美国的墨西哥湾、欧洲的北海、西亚的波斯湾、北非海域以及南中国海域,都已
成为世界各国开发海洋石油资源的重要活动场所.我国拥有广阔的大陆架,含有较为丰富的油
气资源,现已探明有工业价值的海上油气田就包括渤海、黄海、东海和南海的所有中国海域,形
成了年产1000万吨原油的生产能力,海洋石油已成为我国重要的原油生产基地.
开发和利用海洋离不开海洋工程.从广义上说,海洋工程是以海洋科学为基础,以开发和
利用海洋各种资源为目的所建造的一系列工程结构物,以及为完成这一任务所需的技术和仪
器设备;从狭义上说,海洋工程就是涉及海洋石油开发的一系列工程构造物,这也是我们经常
[1]
提及的海洋工程的含义.海洋工程作为一门新兴的技术学科,其主要研究内容包括:为海洋
研究服务的各种工程结构物与装置;为海洋资源开发和利用服务的各种工程结构物;为保护海
洋环境和保障海上安全工作服务的工程设施和设备.
所谓海洋工程结构物,是为海洋开发所建造的结构物的总称.用于海洋石油勘探与开发的
各种海洋工程结构物可分为海上固定式结构物、移动式结构物、系泊装置、海底井口底盘装置
[2]
以及海底管线.图1给出了海工结构物的分类.
由于海洋工程涉及到海洋环境(水文、气象)、结构形式、地基条件以及政治、经济和军事等
各个方面的影响,因此,包含着大量的力学问题需要解决,以下将按固体力学、流体力学和土力
学三个方面阐述海洋工程所面临的具体力学问题,以便抛砖引玉,引起大家的重视.
收稿日期:1996-01-21
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2期金伟良.海洋工程中的若干力学问题
导管架平台
塔架型平台
刚性支承结构
重力式砼平台
固定式结构
人工岛
张力腿平台
柔性支承结构
牵索固定塔式平台
自升式平台
着底式结构
海坐底式平台
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