海上超大型浮式結構物系泊纜動力響應初步研究.pdf

1、我國擁有300萬平方公里的海洋，深海油氣資源十分豐富，特別是我國南海海域。隨著我國首座自主研制的深水鉆井平臺“海洋石油981”在南海開鉆成功，我國海洋石油深水戰(zhàn)略邁出了關鍵性的一步，對于各種海洋結構物的科學技術研究在全國掀起了浪潮。超大型海洋浮式結構物（Very Large Floating Structures），簡稱VLFS，是可以集生產(chǎn)生活等功能于一身的海上新型結構物，可被用于海上機場，海上城市，漁業(yè)養(yǎng)殖的多種用途，是未來海洋工程

2、領域的發(fā)展趨勢。也是我過在南海實施的重要戰(zhàn)略之一。針對我國現(xiàn)狀，超大型浮式結構物的一系列論證工作已緊鑼密鼓地在我國海洋工程界廣泛展開?，F(xiàn)在關于超大型浮體的研究很多，但是對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1000m，在很多地勢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自身的水動力特性和在1000m水深下的兩種不同系泊方式的動力響應的對比。
　　本文首先進行了水動力的分

3、析，得到頻域內附加質量、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)的時域模擬計算分析提供數(shù)據(jù)基礎。
　　在水動力計算結果的基礎上，本文對VLFS的系泊系統(tǒng)進行了初步設計，并對深水VLFS懸鏈線系泊系統(tǒng)耦合動力響應進行了計算分析。針對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。對在這兩種工況下的VLFS系泊系

4、統(tǒng)耦合運動響應進行了實時數(shù)值預報，得出了不同風、浪、流方向組合下VLFS的平衡位置、運動響應及系泊纜張力的時域統(tǒng)計結果。同時分析了不同風浪流角度下，各系泊纜和平臺的動力響應特性；以及系纜長度，系纜之間角度對浮體的運動響應的影響。為1000米水深的VLFS懸鏈線系泊系統(tǒng)的設置提出了一個方案。同時計算了該系泊方案在一根纜斷裂情況下的動力響應變化。
　　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。計算了在常規(guī)工況與極限工