海上綜合試驗平臺結(jié)構(gòu)設(shè)計.pdf

1、化石燃料的大規(guī)模開發(fā)與利用使得資源急劇減少，環(huán)境問題日益嚴(yán)峻。大力發(fā)展可再生能源已成為當(dāng)今世界的趨勢。在可再生能源家族中，作為清潔能源的海上風(fēng)能、潮流能和太陽能正逐步受到國家層面上的重視，相關(guān)發(fā)電裝置的試驗工作正有序開展。
　　本文的海上綜合試驗平臺為海上風(fēng)能、潮流能及光伏發(fā)電裝置的試驗提供浮式基礎(chǔ)。本文主要研究內(nèi)容是基于 ABS海上移動鉆井單元（MODU）建造與入級規(guī)范規(guī)范對平臺進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，并完成相應(yīng)的屈服、屈曲和疲勞強度校核

2、工作。依據(jù)ABS規(guī)范，進行海上綜合試驗平臺浮筒、立柱、撐桿、上殼體和下浮體等結(jié)構(gòu)的板厚及骨材尺寸設(shè)計，并繪制典型結(jié)構(gòu)設(shè)計詳圖。根據(jù)規(guī)范及相關(guān)理論方法計算海上綜合試驗平臺的環(huán)境載荷（風(fēng)載荷、流載荷和波浪載荷）。波浪載荷的計算基于設(shè)計波法，利用SESAM軟件的Wadam水動力分析模塊完成了平臺的波浪載荷計算。通過計算六自由度的一階波浪力的傳遞函數(shù)以及波浪載荷的長期預(yù)報，確定了設(shè)計波參數(shù)（頻率、浪向角和波高）。利用SESAM軟件的Genie結(jié)

3、構(gòu)有限元分析模塊分析平臺在自存工況下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，得出等效應(yīng)力云圖，并提取節(jié)點應(yīng)力，參照屈服失效準(zhǔn)則完成總體和局部的屈服強度校核。根據(jù)ABS海上移動鉆井單元（MODU）規(guī)范關(guān)于屈曲強度校核的相關(guān)內(nèi)容，對平臺的撐桿結(jié)構(gòu)和中部甲板板架進行屈曲強度校核?；赟-N曲線確定性疲勞分析法對海上綜合試驗平臺的疲勞熱點進行疲勞強度分析。根據(jù)屈服強度的校核結(jié)果及結(jié)構(gòu)設(shè)計經(jīng)驗確定出2個平臺的疲勞熱點。從中國沿海海域的波浪散布圖中選取概率發(fā)生較大的三種典型海