近海桶基平臺結構靜動力行為研究.pdf

1、海洋平臺依據結構基礎的創(chuàng)新模式，將導管架平臺結構樁基發(fā)展到負壓桶基形式，創(chuàng)造了新型采油平臺——桶形基礎平臺。這種平臺結構，以經濟性高、安裝移動方便、可重復利用等獨特的優(yōu)勢，在近海油田開發(fā)中具有廣闊的應用前景。由于新型桶基平臺在工程領域建設時間短，桶基受力復雜，相關的施工技術和設計成果相對較少，仍然存在很多問題。
　　本文以某油田一新型桶基平臺為研究對象，利用有限元ANSYS軟件，考慮桶基—土相互作用，研究多種情況下桶基平臺結構的靜

2、力和動力行為特點，給出設計建議。研究的主要內容和取得的分析成果如下:
　　(1)采用p-y曲線法模擬桶基與土的相互作用，考慮固定荷載、活荷載、極端風荷載、極端冰及極端波流條件，對桶基平臺結構進行了8種工況的非線性靜力計算，分析大型桶基對平臺整體結構的受力影響因素，并與m法計算結果對比。研究顯示，m法在桶基與土的模擬過程中趨于保守，p-y曲線法能夠真實地模擬樁變位與土反力的相互作用關系，更加適合桶基與土體的靜力非線性特點。
　

3、　(2)利用ANSYS有限元軟件進行波流荷載瞬態(tài)動力分析，確定平臺結構在波流載荷下位移和應力變化特點，研究地基土類別和甲板荷載對結構的影響規(guī)律。結果顯示，在波流瞬態(tài)作用下，桶基平臺結構隨著土體水平抗力的增大，立柱位移減小，應力不變;甲板重量增加，結構固有頻率減小，豎向位移增大，立柱頂部位移減小。結果表明，大直徑桶基結構在近海地質條件下適應性強，對波浪力有很好的抵抗作用。
　　(3)應用譜分析方法計算桶基平臺結構的地震動力響應，分析

4、對結構產生較大影響的振型和頻率，研究立柱尺度、地基土類別、場地類型和甲板荷載對桶基平臺結構的位移和應力影響，獲得地震作用對結構響應的影響規(guī)律。結果表明，第1階、第4階、第6階和第9階振型對平臺結構的影響較大。平臺結構位移和應力隨立柱高度和甲板荷載的增加而增大，直至結構失穩(wěn);平臺結構在各類地基土作用下的動力響應變化幅度為10.1％，表現出很強的適應性。場地類型對平臺結構在地震作用下的動力響應表現出明顯的規(guī)律性:在深硬沖積物中，結構的應力和