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某石油钻机K形井架的推覆分析摘要：目前，石油钻机设计普遍采用静力学分析、容许应力法，无法考虑钻机井架结构在罕遇地震作用下的表现。对某石油钻机K形井架结构进行Pushover分析，在两个方向设置目标位移，采用4种不同的侧向推覆力加载模式，探讨推覆力加载模式对石油钻机井架Pushover分析结果的影响，得到该井架在罕遇地震作用下的薄弱部位及破坏情况。与仅进对采用基于性能的抗震设计方法应用于石油钻机K形井架，有一定的借鉴1Pushover分析法简介Pushover分析法可用于评价既有结构的特性，也可用于设计新结构。对某石油钻机K形井架进行Pushover分析时，采用具有某种特定分布形式的侧向力(侧向位移)沿井架高度范围作用于井架，井架的特定点在这种在井架的顶部形心，目标位移通常为结构在设计地震荷载作用下的最大变用的设计方法来讲，其计算结果不能用于分析井架结构在罕遇地震中的性内力变化情况，观察到构件由弹性阶段发展变化，到开裂、直至井架完全丧失承载力的全过程，发现井架结构中的薄弱构件；可以判断结构的抗震承载能力，确定结构在不同抗震设防等级下的目标位移，得到不同受力阶段的侧移变形[1-2]。Pushover分析的工作量大，通常使用SAP2000等软件进行分析。2Pushover方法实施步骤2.1建立模型根据图纸尺寸，建立该井架模型，并施加结构上的恒荷载。对人字架二层台等重要构件予以考虑，其他次要构件予以忽略。实际中井架与人字架之间采用U形卡连接，本文假设井架与人字架是一个整体，即U形卡不变形、不产生塑性铰。由此建立结构模型并进行竖向荷载作用下的内力分析，建立的模型如图1所示。2.2定义塑性铰定义塑性铰是Pushover分析中很重要的一步，需要预先在结构可能屈服产生塑性铰，即定义为程序中的M3铰；对柱单元，考虑由轴力和双向弯矩相关作用产生塑性铰，即定义为PMM铰。塑性铰设在梁、柱杆件的两端。另外，结合一些井架的事故情况中井架的塑性变形情况等，在结构的部分梁柱上(主要是井架下端、二层台附近、人字架、井架上段的梁柱)SAP2000中塑性铰的本构关系可以由用户自定义，也可以采用程序按照美国规范FEMA273和ATC-40给定(图2)。图2中AB、BC、CD、DE分别表示弹性段、强化段、卸载段和破坏段[3]。图2PMM铰本构关系2.3侧向加载模式及分析工况侧向荷载的分布模式也是静力弹塑性Pushover分析的关键一步。逐级施加的水平侧向力沿结构高度的分布模式称为水平加载模式，包括均布加载模式、倒三角形分布水平加载模式、随振型而变的水平加载模式。SAP2000提供自定义、均布加速度、振型荷载3种方式，用于结构物的静力非线性分析。2.4结果处理命安全)和CP(防止倒塌)代表铰的能力层次。进行每一次Pushover分析之后，应该查看各个铰的变形量(当结构达到其性能点时)，由此验证结构是否满足指定荷载下的期望位移[3]。图3不同性能水准下的塑性铰位移限值3.1工程概况该结构为某K形井架,井架是石油钻机的重要组件，可

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