自升式桁架腿平台桩腿性能参数敏感性分析课件

自升式桁架腿平台桩腿性能参数敏感性分析自升式桁架腿平台桩腿性能汇报内容二、平台桩腿强度分析一、绪论三、平台桩腿性能参数敏感性分析四、结论与建议汇报内容二、平台桩腿强度分析一、绪论三、平台桩腿性能参数敏感圆柱腿自升式平台桁架腿自升式平台一、绪论圆柱腿自升式平台桁架腿自升式平台一、绪论一、绪论自升式平台工作水深变化大，桩腿结构柔性较大，在波浪海流等环境载荷作业下会产生较大位移和应力响应，是平台的关键构件之一。本文以中深水桁架式自升式平台桩腿为研究对象，通过ANSYS有限元分析软件，对其进行了静强度分析及性能参数敏感性分析。一、绪论自升式平台工作水深变化大，桩腿结构柔性较大，在波浪海汇报内容一、绪论二、平台桩腿强度分析三、平台桩腿性能参数敏感性分析四、结论与建议汇报内容一、绪论二、平台桩腿强度分析三、平台桩腿性能参数敏感二、平台桩腿强度分析1

有限元模型平台主体升降系统桩腿二、平台桩腿强度分析1有限元模型二、平台桩腿强度分析2桁架腿结构

水平撑杆水平内撑杆弦杆斜撑杆二、平台桩腿强度分析2桁架腿结构水平撑杆水平内撑杆弦杆斜二、平台桩腿强度分析三种常见撑杆形式K型X型Inv-K型二、平台桩腿强度分析三种常见撑杆形式K型X型Inv-K型二、平台桩腿强度分析3ANSYS软件在海洋工程应用PIPE59单元专用于模拟浸没在水中并受波浪、海流力作用的管状结构。KWAVE波浪理论选择项KCRC波/流交互影响选项DEPTH水深（>0）DENSW水密度θw波浪方向Z(j)j点的Z坐标W(j)j点流速θd(j)j点流向Re(k)雷诺数CD(k)拖曳力系数CT(k)切向拖曳力系数T(j)j点温度A(i)波高τ(i)波周期φ(i)波峰相位角WL(i)波长水表参数二、平台桩腿强度分析3ANSYS软件在海洋工程应用KWAV二、平台桩腿强度分析4计算算例计算参数桩腿横向间距 47.3m桩腿纵向间距 44.3m弦杆中心距 9.906m节距 3.658m弦杆 φ381×32水平撑杆 φ219×22斜撑杆 φ219×22水平内撑杆 φ168×10平台总重（自存工况） 9000t水深 90海流流速 0.77m/s波高 9.3m周期 9.6s二、平台桩腿强度分析4计算算例二、平台桩腿强度分析4计算算例加载工况工况编号描述基本工况1结构自重2设备载荷3自存下可变载荷4横向环境载荷5斜向环境载荷6纵向环境载荷组合工况71+2+3+481+2+3+591+2+3+6二、平台桩腿强度分析4计算算例工况编号描述基本1结构自重2二、平台桩腿强度分析计算结果环境载荷为横向、纵向和斜向时，桩腿最大等效应力。环境载荷方向最大应力(MPa)许用应力(MPa)位置横向335487艏桩弦杆下导向斜向404487艉右桩弦杆下导向纵向378487艉右桩弦杆下导向二、平台桩腿强度分析计算结果环境载荷为横向、纵向和斜向时，桩二、平台桩腿强度分析计算结果横向入射二、平台桩腿强度分析计算结果横向入射二、平台桩腿强度分析计算结果纵向入射二、平台桩腿强度分析计算结果纵向入射二、平台桩腿强度分析计算结果斜向入射应力较大部位集中在平台主体与桩腿弦杆接触处。桁架腿强度满足规范要求，并有较大的储备，对其参数敏感性分析是可行且必要的。二、平台桩腿强度分析计算结果斜向入射应力较大部位集中在平台主一、绪论汇报内容二、平台桩腿强度分析三、平台桩腿性能参数敏感性分析四、结论与建议一、绪论汇报内容二、平台桩腿强度分析三、平台桩腿性能参数敏感三、平台桩腿性能参数敏感性分析1主要性能指标最大应力分析目的是确保桩腿结构的强度足以支持最大设计载荷。在使最大应力保持在容许应力以下的同时，通过要求桩腿支持最大设计载荷，可实现这一目的。限制的目的是防止发生导致结构失效。因此，本文研究考虑把桩腿结构的等效应力为桩腿分析的控制指标。三、平台桩腿性能参数敏感性分析1主要性能指标三、平台桩腿性能参数敏感性分析2主要影响参数海流三角流剖面梯形流剖面一致流剖面流速流速流速水深水深水深三、平台桩腿性能参数敏感性分析2主要影响参数三角流剖面梯形三、平台桩腿性能参数敏感性分析2主要影响参数不同工况下平台可变载荷变化最大，因此本文以可变载荷作为敏感性分析参数。其他参数较多包括水深、弦杆距离、桩腿间距都作为敏感性分析的参数。三、平台桩腿性能参数敏感性分析2主要影响参数三、平台桩腿性能参数敏感性分析3分析参数桁架腿基本数据

密度：7850kg/m3,弹性模量：206.8Gpa环境载荷数据

海水密度：1025kg/m3

海流流速：0.5m/s、0.75m/s、1m/s、1.25m/s水深范围

90m、105m、120m、135m可变载荷

3500t、4000t、4500t、5000t桩腿间距

35m、40m、45m、50m、55m桁架腿几何尺寸

弦杆距离：10m、11.5m、13m、14.5m

节距：3m

弦杆：Φ381mm×32mm

水平横撑杆：Φ219×22mm

水平内撑杆：Φ168×11mm

斜撑杆：Φ219×22mm三、平台桩腿性能参数敏感性分析3分析参数三、平台桩腿性能参数敏感性分析水深、可变载荷、桩腿间距和弦杆间距影响桩腿强度灵敏度较高。弦杆对桁架腿强度贡献较大，这是因为弦杆是桩腿结构中主要竖向构件，承受着平台主体自重和来自水平方向的环境载荷。4

参数敏感性分析三、平台桩腿性能参数敏感性分析水深、可变载荷、桩腿间距和弦杆汇报内容二、平台桩腿强度分析四、结论与建议三、平台桩腿性能参数敏感性分析一、绪论汇报内容二、平台桩腿强度分析四、结论与建议三、平台桩腿性能参四、结论与建议(1)静力分析表明，应力较大部位集中在平台主体与桩腿弦杆接触处。该部分结构，不仅要承担传递平台主体巨大的自重与竖向载荷，又要承受和抵抗水平环境载荷，因此设计时要重点考虑该部分结构。(2)通过参数敏感性分析表明，弦杆对桁架腿强度贡献最大，