自升式海洋平臺(tái)樁腿的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、自升式鉆井平臺(tái)是移動(dòng)式海洋平臺(tái)，在海洋石油開發(fā)中最為常用。海洋平臺(tái)是海洋油氣資源開發(fā)的基礎(chǔ)性的設(shè)施，所處海洋環(huán)境惡劣，風(fēng)、海浪、海流、地震等災(zāi)害威脅著平臺(tái)結(jié)構(gòu)的安全，結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度和極限強(qiáng)度受到嚴(yán)重影響。樁腿作為海洋平臺(tái)的支撐結(jié)構(gòu)，影響著平臺(tái)的安全以及穩(wěn)定性，而樁腿所用材料昂貴，對(duì)樁腿優(yōu)化要考慮樁腿的動(dòng)力性能，所以對(duì)樁腿采取的是基于動(dòng)力性能的多目標(biāo)優(yōu)化。
　　首先，對(duì)自升式海洋平臺(tái)靜力動(dòng)力分析。利用軟件建立自升式海洋平臺(tái)三維模型，根

2、據(jù)環(huán)境載荷的入射角討論5種工況，根據(jù)規(guī)范施加邊界條件，載荷根據(jù)甲板載荷圖施加，完成靜力分析以后，選取最危險(xiǎn)的一種工況，進(jìn)行動(dòng)力分析，并校核樁腿的屈服以及屈曲強(qiáng)度。
　　其次，對(duì)樁腿結(jié)構(gòu)進(jìn)行單目標(biāo)優(yōu)化。對(duì)樁腿進(jìn)行分段，以樁腿厚度為設(shè)計(jì)變量，動(dòng)位移、動(dòng)應(yīng)力以及固有頻率為約束條件，優(yōu)化時(shí)，質(zhì)量為目標(biāo)函數(shù)，若只考慮質(zhì)量最小，樁腿厚度的取值偏向與設(shè)計(jì)變量的下限。然而，表現(xiàn)平臺(tái)振動(dòng)情況的加速度變大了，所以有必要進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化。
　　最后