海上超大型浮式結(jié)構(gòu)物系泊纜動(dòng)力響應(yīng)初步研究.pdf

1、我國(guó)擁有300萬(wàn)平方公里的海洋，深海油氣資源十分豐富，特別是我國(guó)南海海域。隨著我國(guó)首座自主研制的深水鉆井平臺(tái)“海洋石油981”在南海開(kāi)鉆成功，我國(guó)海洋石油深水戰(zhàn)略邁出了關(guān)鍵性的一步，對(duì)于各種海洋結(jié)構(gòu)物的科學(xué)技術(shù)研究在全國(guó)掀起了浪潮。超大型海洋浮式結(jié)構(gòu)物（Very Large Floating Structures），簡(jiǎn)稱VLFS，是可以集生產(chǎn)生活等功能于一身的海上新型結(jié)構(gòu)物，可被用于海上機(jī)場(chǎng)，海上城市，漁業(yè)養(yǎng)殖的多種用途，是未來(lái)海洋工程

2、領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。也是我過(guò)在南海實(shí)施的重要戰(zhàn)略之一。針對(duì)我國(guó)現(xiàn)狀，超大型浮式結(jié)構(gòu)物的一系列論證工作已緊鑼密鼓地在我國(guó)海洋工程界廣泛展開(kāi)?，F(xiàn)在關(guān)于超大型浮體的研究很多，但是對(duì)其具體系泊方式的研究很少南海整體海域水深較深，90％的海域水深超過(guò)1000m，在很多地勢(shì)較為平坦的海床盆地水深都在1000m或以上。所以，本文主要就研究了VLFS自身的水動(dòng)力特性和在1000m水深下的兩種不同系泊方式的動(dòng)力響應(yīng)的對(duì)比。
　　本文首先進(jìn)行了水動(dòng)力的分

3、析，得到頻域內(nèi)附加質(zhì)量、輻射阻尼、一階波浪力、平均二階漂移力于不同水深、不同入射浪向角下的變化規(guī)律。找出了不同浪向角，水深下的敏感區(qū)域，為后續(xù)的VLFS系泊系統(tǒng)的時(shí)域模擬計(jì)算分析提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
　　在水動(dòng)力計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上，本文對(duì)VLFS的系泊系統(tǒng)進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，并對(duì)深水VLFS懸鏈線系泊系統(tǒng)耦合動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了計(jì)算分析。針對(duì)1000米水深，百年一遇海況下，提出了兩種不同的工況，即常規(guī)工況和極限工況。對(duì)在這兩種工況下的VLFS系泊系

4、統(tǒng)耦合運(yùn)動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行了實(shí)時(shí)數(shù)值預(yù)報(bào)，得出了不同風(fēng)、浪、流方向組合下VLFS的平衡位置、運(yùn)動(dòng)響應(yīng)及系泊纜張力的時(shí)域統(tǒng)計(jì)結(jié)果。同時(shí)分析了不同風(fēng)浪流角度下，各系泊纜和平臺(tái)的動(dòng)力響應(yīng)特性；以及系纜長(zhǎng)度，系纜之間角度對(duì)浮體的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)的影響。為1000米水深的VLFS懸鏈線系泊系統(tǒng)的設(shè)置提出了一個(gè)方案。同時(shí)計(jì)算了該系泊方案在一根纜斷裂情況下的動(dòng)力響應(yīng)變化。
　　另外，本文也提出了在1000米水深下的一種張緊式的系泊方式。計(jì)算了在常規(guī)工況與極限工