深海平台完整稳性计算书

1、目录1. 主要参数22. 定义23. 计算依据24. 主要使用说明25. 重量重心估算36. 风倾力矩计算47. 进水点以及进水角108. 基本载况稳性总结表 109. 静水力表1010. 复原力矩计算1111. 稳性校核1212. 横摇周期和横摇角161. 主要参数设计最大吃水 11.32 m最大排水量 198 t整体抗风能力14级六边形边长9m2. 定义1 、单位定义长度单位：米m重量单位：吨t角度单位：度deg2 、坐标轴定义X轴：向右为正；丫轴：向首为正；Z轴：向上为正；纵倾：向丫方向的倾斜;横倾：向X方向的倾斜;本计算书中的坐标定义见上图。以最底层垂荡板底面为基平面，以图中的 丫轴

2、为KL线。3. 计算依据：本平台由潜入水中的浮筒、立柱下部、两层垂荡板以及撑杆提供浮力，立柱上 部露出水面，为半潜状态。计算书参照中国船级社海上移动平台入级规范（2016 中对柱稳式平台的相关要求对本平台的稳性进行校核。本计算书中的坐标系定义见上图。本平台结构几乎对称，结构剖面关于 X轴的 惯性矩比丫轴略大，X方向受风面积大。因此，丫轴方向的稳性较好。基于以上结论, 本计算书对X轴方向的稳性进行校核。4. 主要使用说明1）本计算书对本平台的作业工况及空载载况（吃水11.24m及10.99m的稳 性进行校核，实际运营时出现吃水超出此作业工况，则应重新核算稳性，确保运营 中的安全。5. 重量重心估

3、算5.1结构重量：序号项目重量（t）高度（m垂向矩（t*m）1压载100.00-0.75-75.002立柱与浮筒95.0010.761022.20312根垂向小立柱10.002.0120.10412根斜向小立柱9.555.6253.675基平面垂荡板20.000.010.2064m高处垂荡板20.004.0280.407甲板40.0018.02720.808甲板室10.0319.21192.689登乘平台1.8216.4629.9610合计306.406.672045.005.2平台重量:骨口. 序号项目重量（t）高度（m垂向矩（t*m）1光发电设备1.5019.2128.822储能设备1.5

4、019.2128.823投饵装备1.5019.2128.824吊机1.0019.2119.215监控设备1.5019.2128.826通讯设备1.5019.2128.827舾装1.5518.5628.778轨道2.0018.6637.329结构重量306.406.672045.0010合计318.457.142274.375.3作业工况（满载）重量:序号项目重量（t）高度（m垂向矩（t*m）1平台重量318.457.142274.372备品0.6019.217.253人员0.9519.2110.404饲料20.0019.21217.505合计340.007.382509.525.4作业工况（空

5、载）重量:序号项目重量（t）高度（m垂向矩（t*m）1平台重量318.457.142273.732备品0.0619.211.153人员0.9519.2118.254饲料2.0019.2138.425合计321.467.252331.566. 风倾力矩计算6.1 风力根据海上移动平台入级规范（以下简称规范）第2篇第222.1节,作用于构件上的风力按下式计算：F=ChCSSP KN式中：P风压，kPa；S平台正浮或倾斜状态时，受风构件的正投影面积，单位m2Ch受风构件高度系数，可根据构件高度系数由表2.2.2.1 (a)选取，本平台构件在海平面以上高度小于15.3m, Ch取1；CS受风构件形状系

6、数，可根据构件形状由表2.2.2.1 (b)选取，查该表后得本平台各构件的形状系数取值如下：立柱主甲板下 表面甲板室桅杆栏杆梯架主甲板端 部板登乘平台0.401.000.400.401.301.301.306.2 计算风压根据第2篇规范第2.2.1.2节，风压按下式计算：-3 2P=0.613x 10 V kPaV为设计风速，本平台稳性校核的设计风速为51.5m/s；带入风速值得：P=1.63 kPa6.3 受风构件的正投影面积对任意一个横倾角，垂向受风构件的正投影面积为其侧投影面积乘以该倾 角的余弦值，甲板下表面的受风正投影面积为甲板面积乘以该倾角的正弦 值。任意横倾角条件下受风构件的正投影

7、面积S构件横倾角立柱主甲板下 表面甲板室主甲板端 部板桅杆栏杆梯架登乘平台0230020.711.523.084.6610226.5145.1120.3911.331.973.034.535.9120216.1388.8619.4510.811.882.894.325.6430199.19129.9117.939.961.732.673.985.240176.1916715.868.811.532.363.524.650147.84199.0213.317.391.291.982.963.8655131.92212.1611.886.61.151.772.643.446.4 受风构件的受风面积

8、形心对任意一个横倾角，受风构件的正投影面积形心距水面高度为正浮时的面 积形心高度乘以该倾角的余弦值。任意横倾角时受风构件的正投影面积形心距水面高度h:构件 横倾角、立柱主甲板下 表面甲板室主甲板端 部板桅杆栏杆梯架登乘平台03.396.788.036.5910.997.192.645.22103.346.687.916.4910.827.082.605.14203.196.377.556.1910.336.762.484.91302.945.876.955.719.526.232.294.52402.605.196.155.058.425.512.024.00502.184.365.164.2

9、47.064.621.703.36551.943.894.613.786.304.121.512.996.5风倾力矩计算根据规范第3篇第2.2.1.4节，风倾力矩M按下式计算：Mq =FZ kN*m式中：F计算风力，kN;Z计算风力作用力臂,对每个构件该力臂值为4.4节中计算的高度h;6.5.1横倾0时的风倾力矩计算立柱主甲板下甲板室主甲板端桅杆栏杆梯架登乘平表面部板台G1.001.001.001.001.001.001.001.00Cs0.401.000.401.001.301.301.301.00S (m2)230.000.0020.7011.502.003.084.606.00P(kPa

10、)1.631.631.631.631.631.631.631.63f=CCSP (KN149.960.0013.5018.754.246.539.759.78h(m)3.396.788.036.5910.997.192.645.22Mq=Fh(kN*m)508.360.00108.38123.5346.5846.9325.73 5-.05Me合计910.566.5.3勾件参数、立柱主甲板下 表面甲板室主甲板端 部板桅杆栏杆梯架登乘平台Ch1.001.001.001.001.001.001.001.00Cs0.401.000.401.001.301.301.301.00S (m 2)226.51

11、45.1120.3911.331.973.034.535.91P(kPa)1.631.631.631.631.631.631.631.63f= GCsSP(147.6873.5313.2918.474.176.429.609.63hK關：3.346.687.916.4910.827.082.605.14Mq=Fh(kN*n1 493.27491.18105.16119.8645.1745.4624.96 4).52Mq合计1374.556.5.2横倾10时的风倾力矩计算横倾20时的风倾力矩计算、勾件 参数、立柱主甲板下 表面甲板室主甲板端 部板桅杆栏杆梯架登乘平 台G1.001.001.001

12、.001.001.001.001.00Cs0.401.000.401.001.301.301.301.00S (m 2)216.1388.8619.4510.811.882.894.325.64P(kPa)1.631.631.631.631.631.631.631.63f= GCsSP(140.92144.8412.6817.623.986.129.159.19hK關3.196.377.556.1910.336.762.484.91Mq=Fh(kN*n1 449.52922.6495.74109.0741.1541.4022.70 4!j.14Mq合计1727.376.5.4 横倾30时的风倾

13、力矩计算、勾件 参八、立柱主甲板下 表面甲板室主甲板端 部板桅杆栏杆梯架登乘平台C1.001.001.001.001.001.001.001.00Cs0.401.000.401.001.301.301.301.00S (m 2)199.19129.9117.939.961.732.673.985.2P(kPa)1.631.631.631.631.631.631.631.63F= GCsSP(129.87211.7511.6916.233.675.668.438.48hK關2.945.876.955.719.526.232.294.52Mq=Fh(kN*n1 381.821242.9981.25

14、92.7034.9035.2519.31 3L31Mq合计1926.546.5.5 横倾40时的风倾力矩计算、构件参八、立柱主甲板下 表面甲板室主甲板端 部板桅杆栏杆梯架登乘平 台G1.001.001.001.001.001.001.001.00Cs0.401.000.401.001.301.301.301.00S (m 2)176.1916715.868.811.532.363.524.6P(kPa)1.631.631.631.631.631.631.631.63F= GCsSP(114.88272.2110.3414.363.245.007.467.50hK關2.605.196.155.0

15、58.425.512.024.00Mq=Fh(kN*n1 298.681412.7763.6072.5227.3027.5515.07 2).99Mq合计1947.476.5.6横倾50时的风倾力矩计算、勾件参数、立柱主甲板下 表面甲板室主甲板端 部板桅杆栏杆梯架登乘平台C1.001.001.001.001.001.001.001.00Cs0.401.000.401.001.301.301.301.00S (m 2)147.84199.0213.317.391.291.982.963.86P(kPa)1.631.631.631.631.631.631.631.63F=CCsSP(KIJ 96.

16、39324.408.6812.052.734.206.276.29h（m）2.184.365.164.247.064.621.703.36Mq=Fh(kN*m1 210.131414.4044.7851.0719.3019.38 1().66 21.4Mq合计1790.876.5.7横倾55时的风倾力矩计算、构 件参数、立柱主甲板下 表面甲板室主甲板端 部板桅杆栏杆梯架登乘平台G1.001.001.001.001.001.001.001.00Cs0.401.000.401.001.301.301.301.00S (m 2)131.92212.1611.886.61.151.772.643.44

17、P(kPa)1.631.631.631.631.631.631.631.63F= GCsSP(K86.01345.827.7510.762.443.755.595.61hNi)1.943.894.613.786.304.121.512.99Mq=Fh(kN*m)166.86 -345.24 35.7140.6715.3515.458.4516.77Mq合计1644.506.6 空载时的风倾力矩计算与上述计算方法类似，这里不再累赘，以下直接给出计算结果横倾角0102030405055风倾力矩Mq(kN*m)957.921435.971784.121906.411731.961292.02863.

18、27. 进水点以及进水角本平台没有完整稳性校核中会导致计入浮力的舱室进水的进水点。本计算书中校核的横倾角范围为0至55。8. 基本载况稳性总结表序号项目单位规范要求值作业工况 （满载）作业工况 （空载）1.00排水量t340321.462.00重心离基线咼度KGm7.917.253.00平均吃水 dm11.2410.994.00经自由液面修正后 的初稳性高度m0.156.679.945.00复原力矩曲线下的 面积超出凤倾力矩的面积m0.30168%217%9. 静水力表纵倾0,横倾0吃水（m）10.9911.0111.0311.0511.0711.0911.11排水量（t）321.45323.

19、09324.74326.35327.93329.49331.01湿表面积（m21247.681250.381253.111255.851258.581261.311264.04水线面面积（m282.6281.1279.5678.0176.4774.9473.41浮心距基 线高度（m8.178.1848.1998.2138.2278.248.253横稳心距 基线高度KMt（ m17.19117.00216.80816.61816.43116.24816.068吃水（m11.1311.1511.1711.1911.2111.2311.25排水量（t）332.5333.95335.36336.723

20、38.04339.31340.55湿表面积（m21266.771269.851273.121276.41279.691282.981286.26水线面面积（m271.969.8967.6465.3863.1360.8858.66浮心距基 线高度（m8.2668.2798.2918.3028.3148.3258.335横稳心距 基线高度KMt（ m15.89115.66715.42115.17714.93614.69814.46610. 复原力矩计算10.1 作业工况（满载）复原力矩计算重心高KG :7.91m排水量：340t吃水D: 11.24m横倾角（ ）0.005.0010.0015.00

21、20.0025.0030.00复原力矩（kN*nr）Mf=9 81 *GZ01265.122365.473483.834604.525701.206716.16横倾角（ ）35.0040.0045.0050.0055.00复原力矩（kN*mMf=9 81 *G77548.688220.438212.093104.697929.2510.2 作业工况（空载）复原力矩计算排水量：321.46t吃水D: 10.99m 重心高KG : 7.25m横倾角（）0.005.0010.0015.0020.0025.0030.00复原力矩（kN*m）Mf=9 81 *GZ02199.033552.874813.655966.707186.798609.33横倾角（）3540455055复原力矩（kN*m）Mf=9 81 *GZ9621.9610552.54 1）842.0510726.9810520.1911. 稳性校核11.1作业工况（满载）根据规范第3篇第2.3.1.1节,对柱稳式平台，典型完整状态静水 力图2.2.1.1中至第2交点或进水角处的复原力矩曲线