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海域 15 水深 三桩腿 导管 平台 设计 说明书 开题

资源描述：

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内容简介：

一、选题依据课题来源和背景情况： 随着社会的发展和科学技术的进步，人类社会对能源的需求越来越大。陆地上的油气资源经过长时期大规模的开发之后已日趋枯竭，油气勘探与开发渐渐转向了资源丰富的海洋，在世界石油开发200多年的历史中逐渐形成投资高、风险大并且高新技术密集的海洋工程产业。我国海域辽阔，近年来为开发利用海洋，我们建设了大量的海洋工程，其中用于油气开发的海洋平台100多座。虽然我国海洋石油开发较晚，但通过对外合作，引进国外先进技术，加上自己研究开发，已在该领域取得了显著的进步。2004年，国内最大石油平台渤海南堡352油田开发项目平台组块建造工程开工，南堡352CEP/WHPB平台总重达到了12000多吨。其中CEP平台组块长64米、宽59米、高20.6米，重达8000余吨，WHPB平台也达到了4000吨。在海洋开发中，尤其是对浅海的开发中，各国广泛采用导管架平台，以墨西哥湾海域的平台发展为例，1978年建造的“Cognac”钻井平台以极端的飓风载荷控制设计，导管架分三段建造；1981年水深285m的“Cerveza”平台则使用更为先进的整体制造，简化了结构且成本大大降低。而北海的环境条件比墨西哥湾还要恶劣很多，海水腐蚀也更为严重，1974年建造的一座平台，其导管架所有的桩基在四角上，除主桩腿外周围又打入数根环绕桩，以增大抗倾覆能力。课题目的：本次课题就是在研究15米水深海上石油计量导管架平台的设计，主要包括平台选型、主尺度和构件尺寸的确定；平台静动力强度校核；桩基承载力计算等内容。二、文献综述导管架平台特点:导管架平台又称桩式平台，是由打入海底的桩柱来支承整个平台，能经受风、浪、流等外力作用，可分为群桩式、桩基式(导管架式)和腿柱式。导管架平台具有如下特点：(1)平台的支承结构是以圆钢管为主要构件的钢结构，因此结构受力状态较好。(2)由于桩是通过导管架腿柱打入海床，因此在恶劣的海洋环境中，桩打的准、打的直。(3)打桩作业大大简化，保证平台结构的整体稳定性。(4)平台可以在陆上分块预制，海上组装，保证施工质量，节约投资。(5)导管架平台设计、制造及安装技术成熟，实践经验多，适用性强。 随着计算机技术的发展进步，SAP、ANSYS等结构分析软件被广泛的应用到平台及导管架的设计和强度计算中，并且发挥了重要的作用。参考文献1杨进，刘书杰，姜伟.ANSYA在海洋石油工程中的应用 石油工业出版社 2010.12 刘鸿文 .材料力学. 高等教育出版社 , 2004.13 龙驭球、包世华 .结构力学教程. 高等教育出版社 , 2001.14 李治彬 .海洋工程结构 . 哈尔滨工程大学出版社 ， 1999.35 聂武、孙丽萍、李治彬 .海洋工程钢结构设计. 哈尔滨工程大学出版社 ，1994.126 聂武、刘玉秋 .海洋工程结构动力分析 . 哈尔滨工程大学出版社 ，2002.47 董胜、孔令双 .海洋工程环境概论. 中国海洋大学出版社 ， 2005.48 王呼佳、陈洪军 .ANSYS工程分析进阶实例. 中国水利水电出版社，20069 中国船级社 .浅海固定平台规范. 2003， 第二篇10渤海海域冰力载荷的分析与确定 中国海上油气工程 2002年11王树青 梁丙辰.海洋工程波浪力学.中国海洋大学出版社，2013年12李润培、王志农.海洋平台强度分析.上海交通大学出版社,1992年13刘方超冰区四桩腿导管架平台设计14崔洪洲基于蒙特卡罗法的导管架平台可靠性分析15 ABS RULES FOR BUILDING AND CLASSING MOBILE OFFSHORE DRILLING UNITS . 200616 James David Stear.A Simplified Structural Assessment Method for Jacket-Type Platforms in Seismically-Active Regions.University of California at Berkeley.Spring1999.三、研究内容1 主要设计步骤以及设计重点：1 确定环境条件；2 确定平台主尺度和构件尺寸；3 环境载荷计算及各工况载荷的组合计算；4 建立导管架平台ANSYS模型；5 导管架平台静动力强度校核；6 导管架平台地震载荷下强度校核；7 导管架平台桩基承载力计算；8 CAD制图。设计重点：ANSYA程序在海洋工程结构物设计、计算中的运用。2拟采取的研究方法、技术路线、实施方案及可行性分析结合所学平台设计的知识和软件运用，查阅相关资料，以CCS推荐的海上固定平台规划、设计和建造的推荐作法工作应力设计法作为设计的主要依据，由环境资料初步设定平台形势和主尺度，然后利用有限元软件建模分析，最终得出最终方案，设计出合乎规范要求的井组计量平台。四、论文（设计）进度安排起止时间主要内容预期目标1周2周3周4周5周7周8周9周10周11周 12周14周查阅国内外相关资料计算平台环境荷载和查阅规范建立海洋平台ANSYS模型进行平台静、动力分析，校核强度地基承载力计算整理计算书、修改设计图纸设计报告了解海洋工程发展现状了解规范和环境条件完成平台模型绘制完成平