半潛式平臺(tái)整體水動(dòng)力與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析.pdf

1、半潛式平臺(tái)整體水動(dòng)力與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析GlobalHydrodynamicStructuralStrengthAnalysisofSemisubmersiblePlatfm學(xué)科專業(yè)：船舶與海洋工程研究生：薄景富指導(dǎo)教師：楊樹耕教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一三年十二月中文摘要本文主要以國(guó)內(nèi)某在建的第六代鉆井半潛式平臺(tái)為對(duì)象平臺(tái)，依據(jù)DNV相關(guān)規(guī)范，采用AQWA進(jìn)行水動(dòng)力計(jì)算，而ANSYS進(jìn)行有限元計(jì)算，提取ANSYS應(yīng)力計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行屈服強(qiáng)度

2、校核與屈曲強(qiáng)度校核。首先，由于半潛式平臺(tái)的環(huán)境載荷主要為波浪載荷，所以環(huán)境載荷方面重點(diǎn)介紹半潛式平臺(tái)波浪載荷的計(jì)算理論和方法。本文采用的波浪理論為目前實(shí)際海洋工程領(lǐng)域應(yīng)用最為成熟的小振幅波理論，而半潛式平臺(tái)波浪力的計(jì)算則需要分別考慮小尺度和大尺度結(jié)構(gòu)物兩方面：小尺度結(jié)構(gòu)物波浪力的計(jì)算采用莫里森方程，此法用于半潛式平臺(tái)撐桿上的波浪力計(jì)算；大尺度結(jié)構(gòu)物波浪力的計(jì)算采用繞射輻射理論，此法用于半潛式平臺(tái)下浮體與立柱上的波浪力計(jì)算。波浪載荷工況的

3、確定方法采用DNV規(guī)范推薦的設(shè)計(jì)波法，重點(diǎn)采用AQWA計(jì)算半潛式平臺(tái)的整體特征水動(dòng)力響應(yīng)，設(shè)計(jì)波工況確定后采用AQWAWAVE計(jì)算每個(gè)工況的波浪載荷（動(dòng)水壓力），并以ANSYS命令流的形式輸出波浪載荷數(shù)據(jù)。然后按照DNV相關(guān)規(guī)范對(duì)于半潛式平臺(tái)整體結(jié)構(gòu)模型的要求，采用ANSYS建立對(duì)象平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)有限元模型，施加多組載荷組合工況下的波浪載荷、可變載荷以及固定載荷，并采用DNV規(guī)范推薦的固定邊界條件限制有限元模型的剛體位移，在ANSYS中