環(huán)境荷載對(duì)鋼懸鏈線立管影響的參數(shù)研究.pdf

1、隨著深海油氣開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，鋼懸鏈線立管（SCR）由其適用深水、成本低、耐高溫高壓條件和順應(yīng)浮體的大漂移運(yùn)動(dòng)等特點(diǎn)，成為了海洋工程開(kāi)發(fā)的首選立管型式。海洋環(huán)境變化多端，在復(fù)雜的海洋環(huán)境荷載的作用下，立管會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的動(dòng)力響應(yīng)，尤其是懸掛點(diǎn)與觸地點(diǎn)區(qū)域，在風(fēng)、浪、流與平臺(tái)運(yùn)動(dòng)的反復(fù)作用下，懸掛點(diǎn)與觸地點(diǎn)容易發(fā)生應(yīng)力循環(huán)破壞，進(jìn)而影響安全生產(chǎn)。所以，有必要對(duì)影響鋼懸鏈線立管的環(huán)境荷載參數(shù)進(jìn)行深入研究，為鋼懸鏈線立管的設(shè)計(jì)與安全使用提供參考

2、價(jià)值。
　　本文首先介紹了鋼懸鏈線立管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)以及國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。隨后對(duì)立管所受的海洋環(huán)境荷載和管土的相互作用進(jìn)行了詳細(xì)的研究，決定采用ABAQUS有限元軟件對(duì)鋼懸鏈線立管進(jìn)行建模分析，管土相互作用模型采用非線性彈簧單元模擬，并通過(guò)調(diào)節(jié)立管環(huán)境荷載參數(shù)，研究浮體運(yùn)動(dòng)、波浪振幅、周期和海流速度等參數(shù)對(duì)鋼懸鏈線立管動(dòng)力響應(yīng)的影響。結(jié)果表明，浮體沿立管懸掛點(diǎn)軸線方向的運(yùn)動(dòng)對(duì)立管的產(chǎn)生的影響最大，尤其是懸掛點(diǎn)和觸地點(diǎn)產(chǎn)生的應(yīng)

3、力變化與彎矩變化很大，容易發(fā)生疲勞破壞，應(yīng)采取必要措施抑制平臺(tái)沿立管懸掛點(diǎn)軸線的運(yùn)動(dòng)；波浪的振幅越大，立管觸地點(diǎn)與懸掛點(diǎn)的動(dòng)力響應(yīng)越大，當(dāng)波浪振幅比較小時(shí)，海床土體的非線性不影響管土的相互作用，可以用線彈性土體模擬海床，而當(dāng)波浪振幅比較大時(shí)，用線性土模擬的海床計(jì)算結(jié)果偏大，采用非線性土體模擬結(jié)果更真實(shí)；隨著波浪的周期增大，立管的動(dòng)力響應(yīng)變小并趨于穩(wěn)定，周期越小，立管的響應(yīng)越大，觸地點(diǎn)與懸掛點(diǎn)的應(yīng)力變化也越大，尤其是懸掛點(diǎn)，對(duì)于低周期的波