海上綜合試驗(yàn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

1、化石燃料的大規(guī)模開(kāi)發(fā)與利用使得資源急劇減少，環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)峻。大力發(fā)展可再生能源已成為當(dāng)今世界的趨勢(shì)。在可再生能源家族中，作為清潔能源的海上風(fēng)能、潮流能和太陽(yáng)能正逐步受到國(guó)家層面上的重視，相關(guān)發(fā)電裝置的試驗(yàn)工作正有序開(kāi)展。
　　本文的海上綜合試驗(yàn)平臺(tái)為海上風(fēng)能、潮流能及光伏發(fā)電裝置的試驗(yàn)提供浮式基礎(chǔ)。本文主要研究?jī)?nèi)容是基于 ABS海上移動(dòng)鉆井單元（MODU）建造與入級(jí)規(guī)范規(guī)范對(duì)平臺(tái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并完成相應(yīng)的屈服、屈曲和疲勞強(qiáng)度校核

2、工作。依據(jù)ABS規(guī)范，進(jìn)行海上綜合試驗(yàn)平臺(tái)浮筒、立柱、撐桿、上殼體和下浮體等結(jié)構(gòu)的板厚及骨材尺寸設(shè)計(jì)，并繪制典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)詳圖。根據(jù)規(guī)范及相關(guān)理論方法計(jì)算海上綜合試驗(yàn)平臺(tái)的環(huán)境載荷（風(fēng)載荷、流載荷和波浪載荷）。波浪載荷的計(jì)算基于設(shè)計(jì)波法，利用SESAM軟件的Wadam水動(dòng)力分析模塊完成了平臺(tái)的波浪載荷計(jì)算。通過(guò)計(jì)算六自由度的一階波浪力的傳遞函數(shù)以及波浪載荷的長(zhǎng)期預(yù)報(bào)，確定了設(shè)計(jì)波參數(shù)（頻率、浪向角和波高）。利用SESAM軟件的Genie結(jié)

3、構(gòu)有限元分析模塊分析平臺(tái)在自存工況下的結(jié)構(gòu)響應(yīng)，得出等效應(yīng)力云圖，并提取節(jié)點(diǎn)應(yīng)力，參照屈服失效準(zhǔn)則完成總體和局部的屈服強(qiáng)度校核。根據(jù)ABS海上移動(dòng)鉆井單元（MODU）規(guī)范關(guān)于屈曲強(qiáng)度校核的相關(guān)內(nèi)容，對(duì)平臺(tái)的撐桿結(jié)構(gòu)和中部甲板板架進(jìn)行屈曲強(qiáng)度校核?；赟-N曲線(xiàn)確定性疲勞分析法對(duì)海上綜合試驗(yàn)平臺(tái)的疲勞熱點(diǎn)進(jìn)行疲勞強(qiáng)度分析。根據(jù)屈服強(qiáng)度的校核結(jié)果及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)確定出2個(gè)平臺(tái)的疲勞熱點(diǎn)。從中國(guó)沿海海域的波浪散布圖中選取概率發(fā)生較大的三種典型海