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自升式海洋平台设计方案评价体系研究

自升式海洋平台设计方案评价体系研究
自升式海洋平台设计方案评价体系研究

毕业论文

自升式海洋平台设计方案评价体系研究Research on the Software of Jack Up Estimation

作者姓名:

学科、专业:船舶与海洋结构物设计制造

学号:20308051

指导教师:

完成日期:2005年12月19日

南通航运职业技术学院

Nantong Shipping College

独创性说明

作者郑重声明:本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得南通航运职业技术学院或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:

南通航运职业技术学院毕业论文

摘要

二十一世纪是海洋的世纪,目前,由于海洋存在大量的石油和天然气,为了适应能源的需求,全世界很多国家都致力于海洋平台的研究。欧美的一些国家对海洋平台的研究已经有一段历史,而我国对海洋平台的设计研究却还处于一个起步阶段。因此,本文就海洋平台的一些性能校核结合相关的规范作出了一定的研究,并将其中的一些部分进行了软件实现。

由于世界各大船级社提出的对于海洋平台设计建造的相关规范不尽相同,所以能否提出一种通用性的设计标准,一直是长期以来大家所关心的话题。根据可查阅的文献资料,目前国内还没有提出一种适合于自升式海洋平台的评价软件。在实际的设计过程中,由于需要对一些参数进行修改,每一次的改动,都需要对其重新进行性能等方面的校核,如果进行手工的运算,那就需要付出很大的工作量,基于以上因素的考虑,如果有一种通用的标准并且将其程序化,那就可以大大减少平台设计人员的工作量,本文的第一部分就是对SNAME组织提出的一套海洋平台的评价体系做出了研究,并且对其中的桩腿强度、抗倾稳性、抗滑稳性的校核部分进行了软件实现。

常规船舶由于其长宽比比较大,所以在校核稳性的时候通常只考虑到横稳性,而将纵稳性忽略。而海洋平台的长宽比则相对比较小,因此在考虑稳性的时候,如果只考虑到一个方向的稳性,那计算的结果将将会不准确,而目前国内平台的稳性校核,基本都是按照单一的倾斜方向进行校核的。基于以上事实,本文也就自升式海洋平台的空间稳性进行了研究,并将其程序化,对于甲板入水前的稳性,进行计算,并结合MATLAB,绘制稳性曲面。空间稳性曲面绘制软件的开发,将对今后海洋平台稳性校核提供更可靠的方法。

作者在编程方面做了以下几个方面的工作:

(1) 结合SNAME提供的评价体系,编制了自升式海洋平台桩腿长度校核程序。

(2) 结合SNAME提供的评价体系,编制了自升式海洋平台抗倾能力校核程序。

(3) 结合SNAME提供的评价体系,编制了自升式海洋平台抗滑能力校核程序。

(4) 在研究自升式海洋平台的稳性基础上,编制了自升式海洋平台空间稳性的计算程序。

(5) 根据空间稳性计算程序的输出结果,利用MATLAB,绘制空间稳性曲面。

关键词:自升式海洋平台;桩腿长度;抗倾能力;抗滑能力;空间稳性

周煜:自升式海洋平台设计方案评价体系研究

Research on the Software of Jack Up Estimation

Abstract

During the 21st century,ocean engineering is developing rapidly.Nowadays,because of the huge storage of the petroleum and natural gas in the ocean ,more and more countries begin to search them in order to serve their economy. Some European countries have studies on this for several years,but in our contury ,few jobs have been done on this subject. So in this essay ,the outher introduces some jack up’s capability check methods to the readers,and some of them are programmed.

There are many classes in the world,and most of them have their own check methods,so if a universal criterion can be brought out ,it will save much time of the designers. Up till now ,our country has not had a software of estimating the designing project. During the designing ,some parameters will be modified from time to time ,and it will spend much time on checking the capabilities of the jack up by hand. But if we have a program to do this job ,it will save us much time. So the first part of this essay will mainly tell you something about it. The program is based on the criterion of SNAME,and the leg length estimation,overturning capacity and the sliding capacity are programmed.

General ships’ L/B ratio is large enough that we can ignore the influence of the longitudinal stability and only calculate the transverse stability of the ship. But when we calculate the stability of the jack up ,we cannot ignore the longitudinal stability because of its’ small L/B ratio. But in our country ,longitudinal stability is seldom calculated during the designing project. So it is very important to make a program to calculate the whole stability of the jack up,and if it is programmed,the calculation will be more accurate. The second part of this essay will tell you something about this program,and at last the outher use MATLAB to make a right lift based on the calculation.

The author has programmed in the essay with MATLAB as the platform,Visual Basic6.0 as programming tool,as followed:

(1) The leg length check program base on the criterion of SNAME.

(2) The overturning capacity check program base on the criterion of SNAME.

(3) The sliding capacity check program base on the criterion of SNAME.

(4) The whole stability program base on the jack up.

(5)The right lift made by MATLAB.

南通航运职业技术学院毕业论文

Key Words: Jack up; leg length; overturning stability; sliding stability;right lift

周煜:自升式海洋平台设计方案评价体系研究

目录

摘要..................................................................................................................................... I Abstract ..................................................................................................................................... II 1.绪论.. (1)

1.1海洋平台的分类 (1)

1.1.1移动式海洋平台 (1)

1.1.2固定式海洋平台 (4)

1.2自升式海洋平台简介 (5)

1.2.1自升式海洋平台的受力 (5)

1.2.2自升式海洋平台结构 (6)

1.2.3自升式海洋平台结构及作业特点 (9)

1.3 国内外研究概况及发展趋势 (10)

1.3.1自升式海洋平台的发展趋势 (10)

1.3.2 海上可移动钻井装置的发展展望 (11)

1.4移动式钻井平台稳性概述 (13)

1.5论文的课题背景与意义 (13)

1.5.1课题所属研究领域 (13)

1.5.2课题的理论意义和应用价值 (13)

1.5.3课题的研究目的与内容 (14)

2. 自升式海洋平台设计方案评价体系 (16)

2.1评价体系简介 (16)

2.2国内外对结构和响应研究概况 (16)

2.3国内外关于桩基承载力和穿透可能性的分析 (20)

2.3.1 一般层状地基承载能力的计算 (21)

2.3.2 硬壳层情况下地基承载能力的计算分析方法 (22)

2.3.3桩基的概率极限状态设计方法及其发展 (22)

2.3.4小结 (24)

2.4国内外对于桩靴抗滑能力的研究 (24)

2.4.1概述 (24)

2.4.2 地基稳定性与抗滑能力的关系 (24)

2.4.3支撑状态的载荷特点及载荷计算 (26)

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2.5评价体系的流程图 (28)

2.6 评价体系的具体应用方法 (29)

2.6.1输入相关数据 (29)

2.6.2确定气隙以及估计桩腿在最大预装载时的入泥深度 (29)

2.6.3桩腿长度的校核 (30)

2.6.4水动力和风力计算以及分析模型的建立 (31)

2.6.5确定响应 (31)

2.6.6结构和倾覆性的评估 (32)

2.6.7桩基的校核 (33)

2.6.8 水平方向偏斜的校核 (33)

2.7程序实现简介 (33)

3.自升式海洋平台的空间回复力臂曲面的研究 (37)

3.1海洋平台空间回复力臂曲面简介 (37)

3.2国内自升式海洋平台拖航稳性研究 (38)

3.3 研究回复力臂曲面的意义 (42)

3.4计算方法简介 (42)

3.5自由液面的处理 (43)

3.5.1自由液面产生的原因 (43)

3.5.2自由液面对大倾角稳性影响计算方法分类 (44)

3.5.3按规范的近似计算方法 (45)

3.6程序实现简介 (45)

3.6.1坐标系的确定 (47)

3.6.2计算平台吃水的大小 (47)

3.6.3平台浮心位置的确定 (48)

3.6.4自由液面的影响 (50)

3.6.5VISUAL BASIC调用MATLAB出图 (50)

3.8三桩腿平台计算实例 (51)

3.8.1关键点和其他参数设定 (51)

3.8.2自由液面修正数据 (52)

3.8.3重量重心数据 (53)

3.8.4回复力臂曲面绘图结果(横、纵倾角:度;回复力臂:米) (54)

3.9四桩腿平台计算实例 (55)

周煜:自升式海洋平台设计方案评价体系研究

3.9.1关键点和其他参数的设定 (55)

3.9.2自由液面修正数据 (55)

3.9.3重量重心数据 (56)

3.9.4回复力臂曲面绘图结果(横、纵倾角:度;回复力臂:米) (56)

结论 (58)

参考文献 (59)

附录A 三桩腿平台回复力臂输出结果(米) (61)

附录B 四桩腿平台回复力臂输出结果(米) (66)

附录C 评价体系部分程序代码 (71)

攻读硕士学位期间发表学术论文情况 (74)

致谢 (75)

大连理工大学学位论文版权使用授权书 (76)

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1.绪论

1.1海洋平台的分类

海洋平台是一种用于海洋石油勘探和开采的海洋结构物。随着海运、海防、海洋开发事业的发展,各类海洋工程设施应运而生。海洋平台的分类如下:

坐底式平台

自升式海洋平台

移动式平台钻井船

半潜式平台

海洋平台

固定式平台张力腿式平台

牵索塔式平台

1.1.1移动式海洋平台

移动式平台是一种装备有钻井设备,并能从一个井位移到另一个井位的平台,它可用于海上石油的钻探和生产。

(1)坐底式海洋平台

坐底式平台又叫钻驳或插桩钻驳,适用于河流和海湾等30米水深以下的浅水域。坐底式平台有两个船体,上船体又叫做工作甲板,安置生活舱室和设备,通过尾部开口借助悬臂结构钻井;下部是沉垫,其主要功能是压载以及海底支撑作用,用作钻井的基础。两个船体间由支撑结构相连。这种钻井装置在到达作业地点以后往沉垫内注水,使其座底。因此从稳性和结构方面来看,作业水深不但有限,而且也受到海底基础(平坦及结实程度)的制约。所以这种平台发展缓慢。

然而我国渤海沿岸的胜利油田、大港油田和辽河油田等向海中延伸的浅海海域,潮差大而海底坡度小,对于开发这类浅海区域的石油资源,坐底式平台仍有很大的发展前途。

80年代初,人们开始注意北极海域的石油开发,设计、建造极区坐底式平台也引起海洋工程界的关注。目前已经有几座海洋平台用于极区,它们可加压载坐于海底,然后在平台中央填砂石以防止平台的滑移,完成钻井后可排出压载起浮,并移动至另一井位。

周煜:自升式海洋平台设计方案评价体系研究

对于三角形坐底式平台,平台由三个粗立柱与多个细圆柱组成,每个大立柱下部都有一个短形箱体。对于单立柱坐底式平台,平台下部由两根水平布置粗圆柱及一些细圆柱组成一个水平框架,使平台稳稳地坐于海底。

(2)自升式海洋平台

自升式海洋平台又称为甲板升降式或桩腿式平台。这种石油钻采装置在高于水面的平台上装载钻井机械、动力、器材、居住设备以及若干可升降的桩腿,钻井时桩腿着底,平台则沿桩腿升离海面一定高度;移位时平台降至水面,桩腿升起,平台就像驳船,可由拖轮把它拖移到新的井位。自升式海洋平台的优点主要是所需要的钢材少,造价低,在各种海况下都能平稳地进行钻井作业;缺点是桩腿长度有限,使它的工作水深受到限制,最大的工作水深约在120米左右。超过此水深,桩腿的重量增加很快,同时拖航时桩腿升得很高,对平台稳性和桩腿强度都不利。

自升式海洋平台有自航、助航和非自航之分,但大多数为非自航。平台形状有三角形平台(三根桩腿)、矩形平台(一般为四根桩腿)和五角形平台(五根桩腿)等。为了在较深水域和环境恶劣的海况下工作时减少平台所受到的波流载荷,最佳的自升式海洋平台应该是单桩腿平台。欧洲北海使用的自升式海洋平台大都是此种单桩腿的自升式海洋平台。

(3)钻井船

钻井船是浮船式钻井平台,它通常是在机动船或驳船上布置钻井设备。平台是靠锚泊或动力定位系统定位。

按其推进能力,分为自航式、非自航式;按船型分,有端部钻井、舷侧钻井、船中钻井和双体船钻井;按定位分,有一般锚泊式、中央转盘锚泊式和动力定位式。浮船式钻井装置船身浮于海面,易受到波浪的影响,但是它可以用现有的船只进行改装,因而能以最快的速度投入使用。

(4)半潜式平台

为了克服上述平台存在的缺点,使之能够在深水钻井又有较高的作业效率,在1962年出现了第一艘半潜式平台。这种平台的基本结构形式和坐底式相似,是由坐底式演变而来的。

半潜式和坐底式钻井装置统称为支柱稳定式钻井装置。坐沉在海底的统称为坐底式(或可沉式),浮在水中的为半潜式。

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随着海洋石油开发的发展,作业海域已经延伸到更深的海域,在深海中使用受水深限制的自升式海洋平台和坐底式平台,难以完成钻井作业,而钻井船由于在开阔的海域摇摆大,故作业率很低。所以摇摆性能好,在相当深的海域能进行钻井作业的半潜式平台就应运而生。这种石油钻井装置用若干根立柱或者沉箱将下部结构的沉垫浮体和上部结构的甲板联结起来,甲板上则装备与其他形式平台一样的各种机器、器材及居住设备。

半潜式平台有三角形、矩形、五角形和“V”字形之分。三角形半潜式平台以美国“赛德柯”型为代表,矩形半潜式平台以挪威“阿克”H型或日本的“白龙”型为代表,五角形半潜式平台以法国设计制造的带五个浮箱的“五角81”、“五角82”、“五角83”为代表。

半潜式平台可采用锚泊定位和动力定位,锚泊定位的半潜式平台一般用于200米至500米水深的海域内作业。

(5)牵索塔式平台

牵索塔式平台得名于它支撑平台的结构和一桁架式的塔,该塔用对称布置的缆索将塔保持正浮状态。在平台上可进行通常的钻井与生产作业。原油一般是通过管线运输,在深水中可用近海装油设施进行输送。埃克逊技术公司曾为欧洲北海350米水深的环境设计牵索塔,该塔具有面积为36.5平方米的四方形剖面的塔式结构,整个长度的剖面都一样,其一端承载平台设备,另一端停放在称为桩腿筒的竖向承载基础上,有16根桩腿,另有10.8厘米的钢缆24根作为导引索系统,每根钢缆通过旋转接头直到海底,分别与165吨重的水泥块和1.4米长的桩连接拉紧。桩的分布半径约有1000米,油井导管穿过桩腿筒,整个系统可容纳30个油井导管。塔是顺应式的,能随波浪力的影响稍微移动,其系泊系统能对塔提供足够的复原力,使它始终保持垂直状态。设计时允许塔的倾斜度在2度以内。

牵索塔式平台在波浪载荷的作用下的动态响应数值分析指出,其桩基处的弯矩比塔的其他部分要小得多,整个系统上的水平力也主要由系缆系统承受。从其恢复力与塔的偏离平衡位置的关系曲线可以看出,当塔的偏离增大到一定程度时,系在牵索上原来固定在缆索上而沉于海底的重块被提起离开海底,从而使得索内的张力增加而变得缓慢,亦即比重块未被提起时吸收更多的能量。这样在遇到大幅值长周期的风暴波时,系统变软,更大的顺应性出现。由于这些优点,牵索塔式平台比导管架平台、重力式平台更适合于深水海域作业,它的应用范围在200米至650米。

(6)张力腿式平台

张力腿式平台是利用绷紧状态下的锚索产生的拉力与平台的剩余浮力相平衡的钻

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井平台或生产平台。

张力腿式平台也是采用锚泊定位的,但与一般半潜式平台不同。其所用锚索绷紧成直线,不是悬垂曲线,钢索的下端与水底是不相切的,而是几乎垂直的。用的是桩锚(即打入水底的桩为锚)或重力式锚(重块)等,不是一般容易起放的抓锚。张力腿式平台的重力小于浮力,所相差的力量可依靠锚索向下的拉力来补偿,而且此拉力应该大于由波浪产生的力,使锚索上经常有向下的拉力,起着绷紧平台的作用。张力腿式平台自1954年提出设想以来,已经有50多年的历史了。

作用于张力腿式平台上的各种力并不是稳定不变的。在重力方面会因为载荷与压载水的改变而变化;浮力方面会因为波浪峰谷的变化而增减;扰动力方面因风浪的扰动会在垂向与水平方向产生周期变化,所以张力腿的设计,必须周密考虑不同的载荷与海况。对于平台的水下构件,不论垂向或水平的,都会因波浪的波峰与波谷的作用而产生影响,因此如何选取水下构件的形状与尺度,使得波浪扰动力的作用为最小,减小平台在波浪中的运动以及锚索上的周期性载荷,是张力腿式平台的研究课题之一。一般张力腿式平台的重心高、浮心低,非锚泊情况下要求初稳性高为正值,为此要求稳心半径大或水线面的惯性矩大,这样在平台发生严重事故的时候,仍能正浮于水面。要求达到此目的,就要把立柱设计得较粗,这样必然会使平台在波浪中的运动响应较大。也有一种把立柱设计得很细,虽然初稳性高可能出现负值,但在锚索拉力的作用下也是稳定的。这种平台在波浪中的运动响应较小,造价也可能低些,不过安全性差些。[2-4]

1.1.2固定式海洋平台

固定式平台一般是平台固定一处不能整体移动。

(1)混凝土重力式平台

这种平台的底部通常是一个巨大的混凝土基础(沉箱),用三个或四个空心的混凝土立柱支撑着甲板结构,在平台底部的巨大基础中被分割为许多圆筒型的贮油舱和压载舱,这种平台的重量可达数十万吨,正式依靠自身的巨大重量,平台直接置于海底。现在已有大约20座混凝土重力式平台用于北海。

(2)钢质导管架式平台

钢质导管架式平台通过打桩的方法固定于海底,它是目前海上油田使用最泛的一种平台。钢质导管架式平台自1947年第一次被用在墨西哥湾6米水深的海域以来,发展十分迅速,到1978年,其工作水深已达312米。据报道,高度为486米的巨型导管架式平台将安置于墨西哥湾411米水深的海域内。[5]

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1.2自升式海洋平台简介

自升式海洋平台可使用于不同土壤条件和较大的水深范围,移动灵活方便,因而得到广泛应用。

1.2.1自升式海洋平台的受力

自升式海洋平台是一个由船体(平台)和若干个起支撑作用的桩腿所组成。由于这种平台在工作的全部过程中有多种不同的工作状态,各种状态下结构受力情况都不完全相同,所以在计算平台结构强度时就必须考虑各种不同的工作状态,才能保证安全。

通常情况下,平台的工作状态有五种:

(1)拖航状态

拖航是指整个平台从一个地点(或井位)转移到另一个地点(或井位)的航行状态,这时候船体漂浮在海面上,桩腿升到船体之上,由于受到风浪的作用,船体也将如船舶一样产生摇摆运动。这时船体受到重力、浮力、波浪力和惯性力的作用,同时在桩腿部的固桩处就将受到很大的动弯矩作用,对于深水自升式海洋平台,由于桩腿很长,桩腿根部的固桩处就将受到很大的作用力,当船体的纵摇或横摇的角度较大时桩腿因倾斜又对根部产生很大的桩腿重力作用。

(2)放桩和提桩状态

放桩是指桩腿向海底下放,提桩是指桩腿拔出海底之后向上提升,这时船体浮在海面上,在放桩和提桩的过程中,当桩腿未与海底接触但船体在风浪作用下发生摇摆时,桩腿也随着摇摆使桩腿上部(接近船体底部)受到较大的动弯矩;当船体在风浪作用下产生的升沉运动而使桩腿和海底发生碰撞时,桩腿根部也将产生很大的动应力。

(3)插桩和拔桩状态

插桩式平台在插桩时桩腿将承受升降机构的下降力、桩腿土壤反力和桩周摩擦力的作用。

拔桩时桩腿承受升降机构提升力、桩端粘结力以及桩周摩擦力的作用,若在淤泥中还有桩端部淤泥吸附力的作用。在拔桩过程中,当桩腿拔出海底的速度过快也可能出现桩腿端部与海底碰撞的现象。

(4)桩腿预压状态

桩腿预压是将桩腿下面地基的承载力预先压到暴风状态时所要求的地基承载力,以防止桩腿出现不均匀下沉,造成平台倾斜和倾覆事故的发生。

对于矩形的自升式海洋平台采用对角线预压方式,即先由某个对角线方向上的桩腿

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升降机构作升船运动,而另两个对角线方向的桩腿升降机构松开,此时船体的全部重量由预压的两桩腿承担,使土壤承受压缩,然后再将另两个桩腿做升船运动,原先两个桩腿放松,这样轮换对角线预压,直至达到规定的预压载荷桩腿不再下沉为止。这种预压方式,对桩腿而言将承受最大的轴向预压载荷,大约为正常工作载荷的1.6到2.0倍;对船体而言,就相当于支撑在对角线桩腿上,平台上的重力载荷使船体产生弯曲和扭曲变形。

对于三角形的自升式海洋平台一般是用压载舱加载方法预压,使三个桩腿同时承受船体的全部重量和压载重量,这时船体相当于三点支撑,没有扭曲变形的问题。

(5)着底状态

着底状态包括满载风暴自存和满载作业两种状态。一般情况下,满载风暴自存时桩腿所受的外力比满载作业状态时大,所以通常平台就以满载风暴自存状态进行设计。

平台船体被桩腿支撑在海面之上时,船体上的甲板载荷和风力将通过桩腿传递到海底,这时候桩腿将受到风力、波浪力、潮流力、平台重力和地基反力的作用。由于桩腿比较长,平台结构在载荷的作用下产生的侧向位移还将使桩腿受到不可忽视的重量偏心力矩。

1.2.2自升式海洋平台结构

自升式海洋平台由平台主体、桩腿和升降装置组成。

(1)平台主体

位于平台上部的平台主体主要提供生产和生活场所,并能在拖航时提供浮力。平台主体的平面形状,常用的有三角形、矩形、五角形。

自升式海洋平台主体通常是一个单甲板箱形结构,这个箱形结构有单底结构,也有双底结构,其主体是一个三角形、矩形或五角形的船体结构。根据作业、生活、布置及强度的要求,设有纵、横舱壁。因整个平台载荷由桩腿承担,因此船体在桩腿间连线方向须设计成强承载结构,自升式海洋平台结构强承载结构有两种形式,一种是箱形结构,由上部平台甲板板架与底部平面板架、两道桩腿连线方向舱壁板架(其扶强材一般为水平布置)组成一个封闭箱形结构;一种为板桁材结构,由上部平台甲板、底部平面和一个桩腿连线方向的舱壁组成一个“工”字形板桁材结构。

根据甲板形状及桩腿的布置情况,矩形甲板四桩腿采用箱形强承载结构较多,三角形、五角形可采用板桁材或者箱形,或箱形与板桁材的混合式。普通船体总纵强度是沿纵向,而平台的强度则主要考虑桩腿间,因此必须在桩腿间采用箱形结构或其他形式强承载结构。

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由于自升式海洋平台主体结构是一个船体结构,因此其主要结构形式与船体结构很相似,船体各层甲板、底部与舱壁都由板架组成。板架中的桁材布置一般要与强承载构件的布置方向一致,以增加其强度,即与桩腿的连线方向一致,例如四桩腿的矩形平台,其桁材沿横向、纵向正交布置。

除矩形方驳船体外,亦广泛采用三角形船体。建造三角形船体,不必采用上述的布置形式(即纵式、横式或者纵横混合式)。因一般的纵横结构系统,会使主隔壁、桁材和加强骨材,都在一个方向上,与装置中心线平行,或者横对中心线。这样。就使得一些横舱壁不得不特别加强,而另外一些横隔壁却又不承受剪力载荷。同时由于加强骨材的方向与通过平台传递力的方向成斜角多为30度或者60度,因此,在总强度计算时,加强骨材的总截面面积只能有部分起作用,所以这样就要求更厚的钢板。

(2)桩腿结构

①桩腿数目

早期的自升式海洋平台的桩腿数目很多,有的多达14条。由于现代技术的采用、升降机的能力增大、高强度钢的应用,桩腿以四条和三条的居多,发展趋势是三条腿。桩腿数量影响自升式海洋平台的造价和工作性能。桩腿数目越多,受到的波浪力越大,升降机构、固桩装置和桩靴的数目增加,成本增高。三条腿是支撑平台最少的数目,这种平台还有一个特点,就是桩腿的反力能够在没有固桩时能够较准确的地计算出来。这对操作人员很重要,因为每次变化载荷之前,必须算出桩腿的反力,以保证升降机构不至于超负荷。对于带沉垫的桩腿调整一致,要求很严格,而三条腿的调整工作量最小。这种平台的缺点是不能像四条腿那样对角预压,只能用压载水舱进行预压,因而增加压载舱。另外,如遇地形、地质复杂等原因导致一条腿失事时,则易造成整个平台的失事。

当海底地层条件比较复杂,或当三条腿不能满足平台升降的要求可用四条腿;当三条腿的刚性满足不了要求,为增加刚性、减小平台侧向位移时也可采用四条腿。

②桩腿的主要受力

桩腿的作用是支撑平台在海上作业,并将平台所受的全部载荷传递到海底。

桩腿一般要承担及传递轴向及水平载荷,弯曲力矩及升降过程中的局部载荷。

③桩腿的主要形式

桩腿结构有独立式桩腿,有沉垫式桩腿,也有结合式桩腿。独立式桩腿是各自独立的桩腿直接作用于海底。沉垫式桩腿则是所有桩腿下部与一个或两个整体沉垫相连,沉

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垫着沉海底。结合式桩腿则是沉垫与穿过的桩腿结合。

每种桩腿都布置有传动装置所需要的齿块或销孔或齿条,这些分别由升降机构的不同情况决定。

桩腿形式主要根据工作水深、海底地基、升降机构的不同情况决定。

④独立式桩腿主体结构

独立式桩腿有壳体式与桁架式。

壳体式桩腿一般用于工作水深在60m-70m以下,再深则需要增大桩腿尺寸,导致更大波浪载荷使结构重量加大。因此,深度再增加,一般采用桁架式桩腿。

(i) 壳体式桩腿结构

壳体式桩腿有骨架式和无骨架式两种形式,有骨架式结构是由壳板与纵向、环向加强筋组成封闭式结构,其横剖面多为圆形和方形,加强筋为内部布置,主要考虑纵向(垂向)强度,因此纵向(垂向)骨架较强。加强筋的尺寸与数量由强度条件决定。无骨架式仅用于尺寸较小的桩腿。

由于升降方式的不同,壳体式桩腿分别布置与升降装置相配合的销孔、齿块、齿条。这些结构一般布置在纵筋处,或特别加强,以保证其局部强度。桩腿带有销孔,以备升降时销子插入。齿块与旋转销配合,齿条则与升降装置的齿轮配合,完成平台升降。

小直径的装有齿条的壳体式结构,也可采用锻(铸)与焊接结构结合的混合式壳体结构。

(ii) 桁架式桩脚结构

桁架式桩腿结构由弦杆、水平撑杆、斜撑杆组成。组成桁架的杆件可以是管材,

也可以是各种型材。桁架的横截面形状一般是三角形、正方形,也可以是其他形状。桁架式桩腿一般采用齿条式传动,因此桁架的弦杆上都装有齿条。弦杆有圆形、方形和三角形。齿条有外齿条、内齿条两种布置形式。对弦杆的波浪拖曳力研究的结果表明,三角形和正方形的阻力最大,圆形的阻力最小。假定不带齿条的圆形弦杆的拖曳力为1,则三角形和正方形单排齿条的弦杆为2.5~3.0,圆形双排齿条弦杆为1.8~2.0,圆形单排齿条弦杆为1.6~1.7,而装在圆形管内的单排齿条则为1.2~1.3。

(iii) 桁架式桩腿结构

实际上桩脚有两部分,我们上面所说的桩腿是桩脚的上部,也称桩身。这一部分要考虑强度及与升降机构的配合,其下部布结构也称桩底或桩脚,主要根据海底地貌、土质情况设计各种形状的结构形式,主要形式有桩靴和沉垫。

桩靴结构:桩靴的形式较多,对于软硬的海底,桩靴设计成较小支撑面,甚至略带

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锥形;对较弱海底,脚箱设计成较大的支撑面,其原则是即使桩腿支撑稳固,又不要下陷太深而使拔桩困难,桩靴平面形状多为圆形、矩形、三角形、多边形等。

沉垫结构:沉垫式桩脚的主体部分上部与独立式桩腿壳体式一样,只是端部不同。沉垫式桩腿端部结构是将桩腿的下端连接在一个共同的沉垫上,由于其支撑面积较大,故适用较软地基,但如果地基是淤泥,在大风浪下又易于滑动,也不适合。沉垫的形状要与甲板形状、桩腿布置相配合,既要保证连接所有桩腿又要尽可能使沉垫形状简单、易于建造,沉垫平面采用矩形及矩形组合体较多,也有采取与甲板形状相似平面。自升式海洋平台的沉垫结构也是一个水密箱体结构,其内部结构形式与前面提到的船体及沉垫内部结构形式相似。

(3)升降机构

升降装置常用的有液压式和电动齿轮齿条式。

①液压式升降装置

它是利用液压缸中活塞杆的伸缩带动环梁(或横梁)上下运动,用锁销将环梁(或横梁)和桩腿锁紧使桩腿升降。升降装置由液压系统、环梁(或横梁)、插销(或旋转销)以及桩腿上的销孔(或齿块)等部分互相配合完成平台升降动作。

②电动齿轮齿条式升降装置

电动齿轮齿条式升降装置通常用于桁架式桩腿及小直径壳体式桩腿,它由电动机经过减速机构带动齿轮转动,使齿轮与桩腿上的齿条啮合而完成平台主体与桩腿的相对运动。当电动机处于制动状态时,则可把平台主体固定于桩腿的某一位置。在升降装置的齿轮架的上面和下面还设有缓冲垫,以缓和力的冲击作用(例如桩腿与海底碰撞的力)。

[2][6]

1.2.3自升式海洋平台结构及作业特点

自升式海洋平台可以简单地描述为由一个平台主体和数个桩腿以及升降机构所组

成的海上平台。自升式海洋平台的结构及作业特点可以概括如下:

(1)作业环境的移动性:即自升式海洋平台具备能够在不同海域、不同水深以及不同方位进行作业的能力。这个特点决定了相应的研究工作必须与具体工作海域情况紧密联系。

(2)作业状态的多变性:对自升式海洋平台而言,一个完整的操作过程包括拖航、预压、升降、正常作业、风暴自存等多种不同的工作状态。在不同作业状态下平台具有不

周煜:自升式海洋平台设计方案评价体系研究

同的行为特点,例如,拖航工况下的自升式海洋平台具备结构的漂浮性能。而在正常作业状态下,稳固性是一个重要性能。

(3)动力敏感性:由于自升式海洋平台属于细长柔性结构,其固有周期比较接近多数海浪的周期范围,于是发生结构共振的可能性较大。在这种条件下,平台对环境载荷的响应表现出明显的动力性。在中等水深或者恶劣海况条件下,由波浪引起的结构惯性力而导致的动力响应对结构整体响应的贡献不容忽视。

(4)非线性:主要表现为以下几个方面:海浪对自升式海洋平台拖曳力作用,基础与桩靴之间相互作用以及桩腿与平台船体甲板联接处的相互作用等。

上述这些特点对自升式海洋平台设计及使用性能影响很大,同时也是开展相关研究工作的重要依据。[2]

1.3 国内外研究概况及发展趋势

1.3.1自升式海洋平台的发展趋势

第一座自升式钻井平台“德朗1号”,建于1950年,但到1953年成了一座永久性的固定式平台。第一座移动自升式钻井平台是1954年建的“滨海51号”。1954年建的“嘎斯先生I号”是提升甲板式的自升式海洋平台。1955年建造了第一座三腿自升式钻井平台“天蝎号”,首次在桁架式桩腿上使用了齿条和齿轮升降系统。1956年滨海公司的54号钻井平台在桁架式桩腿上使用液压升降系统。1957年建的“嘎斯先生II号”开始用液压升降系统的沉垫支承式装置。1967年建的“德莱塞I号”开始具有自定位功能。到1974年移动自升式钻井平台就能在105米的水深作业。

在60年代以前,早期的自升式海洋平台采用的是圆柱形桩腿,由液压升降装置控制升降;另一种桩腿截面形状为三角形或方形的非封闭式结构,由齿轮齿条式升降装置或插销式液压升降装置控制升降。到1960年,大约有30座自升式海洋平台在使用中,最大工作水深约50~60米。

60年代,自升式海洋平台不仅在数量上是以前的4倍,而且得到了不断的改进。发展了倾斜式桩腿以改善深水中的抗倾稳性。有一座平台采用了自推进装置以改善机动性,还建造了一些小型的自升式海洋平台与钻井供应船配套使用,目的在于降低钻井费用。随着工作水深的增加,桩腿长度越来越大,结构和漂浮稳定性问题随之出现,平台在海上的就位问题也更加严重。于是,改进主体对桩腿的支持、提高桩腿升降速度成为设计中迫切需要解决的问题。到60年代末,自升式海洋平台的工作水深已达到91.44米(300英尺)。

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在70年代,为了满足全世界勘探的需要,自升式海洋平台的数量迅速增加。到70年代末期,自升式海洋平台占到移动式钻井装置的总数的一半。70年代的发展还包括:较大的工作水深(350英尺,即106.7米);研制出悬臂梁式平台,可以悬伸到固定平台上面钻生产井;能经受更恶劣的环境条件;采用了高强度材料制造桩腿等。

自升式海洋平台在70年代后期已经趋于成熟。应用计算机程序设计出来的平台,其性能指标已达到高水平。例如,Baker Marine公司下属的Engineering Technology Analysis Inc公司设计的ETA欧洲级、亚洲级及美洲级自升式海洋平台,其中ETA美洲级平台在飓风季节的最大作业水深为116米,其他季节为131米;钻井深度为9144米;甲板可变载荷达到5000吨。

据RIGZONE网站的介绍,截止2002年底,全世界共有可移动钻井装置655座,主要在墨西哥湾、西非、北海、拉丁美洲、中东等海域,其中自升式海洋平台397座,半潜式平台177座,钻井船91艘。钻井装置的使用率在75%左右。

在这些海洋平台当中,20世纪50~60年代建造的自升式钻井平台仍有9座没有报废,70年代建造的有113座,80年代建造的有242座,这20年建造的自升式海洋平台的数量占目前总数的90%,是自升式海洋平台建造的黄金时间,当然现在这些平台大都进行了升级改造,在海洋钻井业中占主导地位。90年代建造了17座自升式钻井平台,进入21世纪仍建造了12座,目前还有6座正在建造中。

随着平台的优化设计,泥浆泵性能、钻机绞车能力的提高及上世纪80年代初开发成功的顶部驱动的应用,海上可移动装置的钻井深度得到大幅度提升。世界范围内自升式钻井平台有162座装有7620米钻深的钻机。

自升式钻井平台由于桩腿长度的限制,工作水深也不可能很深。从现有资料可看出,世界范围有31座自升式钻井平台工作水深达到100米以上,其他的工作水深基本上在100米以内,ROWAN公司C.M.Calmer 2号自升式钻井平台工作水深达9144米,是目前自升式钻井平台世界之最。

自升式钻井平台有104座可变载荷超2000吨,其中29座达3000多吨,Rowan Gorilla VII号达6771吨。[7-10]

1.3.2 海上可移动钻井装置的发展展望

由于世界各国对能源的需求不断地增加和对环境保护的加强,及海上可移动装置向恶劣的深水区发展,其作业水深、钻井能力、可变载荷将进一步加深、加强、加大,安全性能也将提高。升级改造现有平台和建造技术性能更强的新型平台是目前海上可移动装置的主要发展趋势。

周煜:自升式海洋平台设计方案评价体系研究

(1)适于恶劣环境的超高级自升式钻井平台

韩国Hyundai重工业公司正在制造世界上最大和最先进的超恶劣环境自升式钻井平台。新船的工作水深为147.6米,既可以进行常规水面完井,也可以钻海底井。装备有联合防喷器管组,兼有水面和水下两种工作方式。悬臂从船尾到井口中心的距离为27米,到每侧的最大距离为9.75米。甲板面积为1490平方米。其它特点为:

①两条管材装备线;

②更高的井架可以安装于下入四节立柱;

③脱机装配套管和油管;

④双泥浆循环系统,可以随时变换泥浆类型;

⑤装备全套泥浆净化设备;

⑥全部零排放设备超过所有已知的要求。预计新设计的效率至少提高25%。

(2)海上可移动钻井装置设备和技术的升级改造

钻井更深的地层,开发深部天然气已经成为石油工业发展的新阶段,因此钻井公司正在使自己的钻井装置能够在这种深度钻进。2002年列出的海上可移动钻井装置制造和升级达100座,其中61座为自升式,32座为半潜式,7艘为钻井船。钻井装置的技术升级项目包括:

①增加作业水深能力;

②增加泥浆泵数量;

③井架加固;

④隔水管等级提高与延长;

⑤安装自动化设备;

⑥增加可变甲板载荷;

⑦改善居住环境;

⑧增加储放钻井液的体积;

⑨加装超深水作业动力定位装置。

(3)利用自升式和半潜式钻井平台安装采油结构

随着各种规章的增多,海上可移动钻井装置正在用于钻井以外的作业。自升式钻井平台正用来安装采油井口,新的半潜式钻井船正用在深水海域建设,支撑以降低开发工程建设成本。海上可移动钻井装置还可以用来安装海底底盘和管汇等,从技术上来说,它们可以有效地进行管道安装,潜水作业,报废平台的拆除以及当前所有专用建筑船所

海洋工程水动力学试验研究

海洋工程水动力学试验研究 作者:杨建民,肖龙飞,盛振邦编著 出版社:上海交通大学出版社 出版时间: 2008-1-1字数: 219000版次: 1页数: 136印刷时间: 2008/01/01开本: 16开印次: 1纸张:胶版纸I S B N : 9787313050649包装:平装编辑推荐全书共分9章。第1章为总论,简要介绍海洋资源和海洋油气开发概况,我国海疆和海上油气资源、海洋环境条件、海洋平台的种类。第2章介绍模型水动力试验研究的历史沿革及其对科技进步的作用,国内外主要海洋工程水池及主要试验设施。第3章重点阐述模型试验研究的基础理论,包括:相似理论、海洋环境条件(特别是海浪)的理论描述、浮式海洋平台运动与受力的分析、线性系统响应的频域分析和时域分析方法。余下各章主要结合上海交通大学海洋工程国家重点实验室十多年的工作经验,系统地阐述海洋平台模型(包括锚泊线、立管等)的制作和有关参数的模拟调节;水池中风、浪、流等海洋环境的模拟;各类测试仪器的介绍和标定;模型在静水、规则波和不规则波中的试验;测量数据的采集;试验数据的处理与分析以及试验研究项目的实施规程等有关内容。此外,对于深海平台的试验技术也进行了专题介绍,以适应海洋石油开发不断向深海拓展的需要。 内容简介 本书介绍船舶与海洋工程结构物在海洋风、浪、流环境条件作用下水动力性能的模型试验研究方法及相关理论。主要内容包括:海洋油气开发与海洋平台简介;海洋工程水动力模型试验的历史沿革、作用,国内外水池及其主要设施,水动力学基础;模型制作及海洋环境条件模拟的方法和理论;测量仪器的分类、标定及模型测试校验;模型在风、浪、流中的各种试验内容与方法;试验数据的处理与分析;试验研究项目的实施规程;深海平台模型试验技术概述。 本书是我国海洋工程国家重点实验室多年来试验研究工作的总结,同时吸收了国际上的最新研究成果,注重实践能力的培养。可作为高等院校船舶与海洋工程专业的本科生教材和研究生的教学参考用书,也可供海上油气开发部门、船厂、设计研究单位从事海洋工程科技人员参考。 目录 第1章总论 1.1 海洋开发与海洋工程概述 1.2 海洋油气开发简介 1.3 我国的海疆和海上油气资源

海洋平台设计原理复习

海洋平台设计原理复习 一、思考题 1.海洋平台按运动方式分为哪几类?列举各类型平台的代表平台。各类型的优缺点有哪些? 1)固定式平台(导管架平台、重力式平台): 优点——整体稳定性好,刚度较大,受季节和气候的影响较小,抗风暴的能力强。缺点——机动性能差,较难移位重复使用。 2)活动式平台(坐底式平台、自升式平台、半潜式平台、钻井船、FPSO): 优点——机动性能好 缺点——整体稳定性较差,对地基及环境有要求。 3)半固定式平台(张力腿式平台、Spar平台): 优点——适应水深大,优势明显。 缺点——较多的技术问题有待解决。 2.海洋平台设计所涉及的关键技术问题有哪些?各关键技术的必要性及其可采用的研究方法? 1)总体布置与优化设计研究 2)环境载荷研究 3)平台极限承载能力研究: 必要性——评价平台的安全性、强度储备、优化 研究方法——试验方法、数值方法 4)平台稳性研究: 必要性——研究海洋平台支撑在海底的抗倾覆能力 研究方法——规范校核(CCS、ABS)、软件分析(NAPA、ANSYS) 5)关键结构或节点的疲劳性研究: 必要性——结构疲劳影响结构使用寿命,要考虑海洋环境和波浪载荷作用,能判断易疲劳部位,优化结构并预测结构寿命。 研究方法——疲劳试验、疲劳仿真 6)平台模块化技术研究: 必要性——便于安装、拆装改造、达到多功能要求,主要设计模块化结构的联接方式并分析联接结构的动、静态响应。 研究方法——疲劳性能试验、计算分析 7)焊接工艺与结头韧性评定技术研究: 必要性——焊接接头韧性不足会导致焊接结构破坏,因此需优化焊接工艺。 研究方法——CTOD试验、数值仿真 (CTOD指的是裂纹体受到张开型载荷后原始裂纹尖端处两表面所张开的相对距离,CTOD值得大小反映了裂纹尖端材料抵抗开裂的能力) 8)振动、噪声预报与控制研究 必要性——振动噪声会使结构疲劳、影响健康 研究方法——振动分析、噪声预报 9)平台碰撞分析和防撞技术研究 必要性——平台碰撞会威胁平台安全,该技术主要研究防护装置的设计

自升式海洋平台设计方案评价体系研究

毕业论文 自升式海洋平台设计方案评价体系研究Research on the Software of Jack Up Estimation 作者姓名: 学科、专业:船舶与海洋结构物设计制造 学号:20308051 指导教师: 完成日期:2005年12月19日 南通航运职业技术学院 Nantong Shipping College

独创性说明 作者郑重声明:本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含为获得南通航运职业技术学院或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期:

南通航运职业技术学院毕业论文 摘要 二十一世纪是海洋的世纪,目前,由于海洋存在大量的石油和天然气,为了适应能源的需求,全世界很多国家都致力于海洋平台的研究。欧美的一些国家对海洋平台的研究已经有一段历史,而我国对海洋平台的设计研究却还处于一个起步阶段。因此,本文就海洋平台的一些性能校核结合相关的规范作出了一定的研究,并将其中的一些部分进行了软件实现。 由于世界各大船级社提出的对于海洋平台设计建造的相关规范不尽相同,所以能否提出一种通用性的设计标准,一直是长期以来大家所关心的话题。根据可查阅的文献资料,目前国内还没有提出一种适合于自升式海洋平台的评价软件。在实际的设计过程中,由于需要对一些参数进行修改,每一次的改动,都需要对其重新进行性能等方面的校核,如果进行手工的运算,那就需要付出很大的工作量,基于以上因素的考虑,如果有一种通用的标准并且将其程序化,那就可以大大减少平台设计人员的工作量,本文的第一部分就是对SNAME组织提出的一套海洋平台的评价体系做出了研究,并且对其中的桩腿强度、抗倾稳性、抗滑稳性的校核部分进行了软件实现。 常规船舶由于其长宽比比较大,所以在校核稳性的时候通常只考虑到横稳性,而将纵稳性忽略。而海洋平台的长宽比则相对比较小,因此在考虑稳性的时候,如果只考虑到一个方向的稳性,那计算的结果将将会不准确,而目前国内平台的稳性校核,基本都是按照单一的倾斜方向进行校核的。基于以上事实,本文也就自升式海洋平台的空间稳性进行了研究,并将其程序化,对于甲板入水前的稳性,进行计算,并结合MATLAB,绘制稳性曲面。空间稳性曲面绘制软件的开发,将对今后海洋平台稳性校核提供更可靠的方法。 作者在编程方面做了以下几个方面的工作: (1) 结合SNAME提供的评价体系,编制了自升式海洋平台桩腿长度校核程序。 (2) 结合SNAME提供的评价体系,编制了自升式海洋平台抗倾能力校核程序。 (3) 结合SNAME提供的评价体系,编制了自升式海洋平台抗滑能力校核程序。 (4) 在研究自升式海洋平台的稳性基础上,编制了自升式海洋平台空间稳性的计算程序。 (5) 根据空间稳性计算程序的输出结果,利用MATLAB,绘制空间稳性曲面。 关键词:自升式海洋平台;桩腿长度;抗倾能力;抗滑能力;空间稳性

钢结构梯形屋架课程设计计算书(绝对完整)

第一章:设计资料 某单跨单层厂房,跨度L=24m,长度54m,柱距6m,厂房内无吊车、无振动设备,屋架铰接于混凝土柱上,屋面采用1.5*6.0m太空轻质大型屋面板。钢材采用Q235-BF,焊条采用E43型,手工焊。柱网布置如图2.1所示,杆件容许长度比:屋架压杆【λ】=150 屋架拉杆【λ】=350。 第二章:结构形式与布置 2.1 柱网布置 图2.1 柱网布置图 2.2屋架形式及几何尺寸 由于采用大型屋面板和油毡防水屋面,故选用平坡梯形钢屋架,未考虑起拱时的上弦坡度i=1/10。屋架跨度l=24m,每端支座缩进0.15m,计算跨度l0=l-2*0.15m=23.7m;端部高度取H0=2m,中部高度H =3.2m;起拱按f=l0/500,取50mm,起拱后的上弦坡度为1/9.6。 配合大型屋面板尺寸(1.5*6m),采用钢屋架间距B=6m,上弦节间尺寸1.5m。选用屋架的杆件布置和尺寸如施工图所示。

图2.2 屋架的杆件尺寸 2.3支撑布置 由于房屋较短,仅在房屋两端5.5m开间内布置上、下弦横向水平支撑以及两端和中央垂直支撑,不设纵向水平支撑。中间各屋架用系杆联系,上下弦各在两端和中央设3道系杆,其中上弦屋脊处与下弦支座共三道为刚性系杆。所有屋架采用统一规格,但因支撑孔和支撑连接板的不同分为三个编号:中部6榀为WJ1a ,设6道系杆的连接板,端部第2榀为WJ1b,需另加横向水平支撑的的连接螺栓孔和支撑横杆连接板;端部榀(共两榀)为WJ1c。 图2.3 上弦平面

12 1 2 1---1 2---2 图2.3下弦平面与剖面 第三章:荷载计算及杆件内力计算 3.1屋架荷载计算 表3.1 屋架荷载计算表 3.2屋架杆件内力系数 屋架上弦左半跨单位节点荷载作用下的杆件内力系数经计算如图所示。屋架上弦左半跨单位节点荷载、右半跨单位节点荷载、全跨单位节点荷载作用下的屋架左半跨杆件的内力

海洋石油平台课程设计92029639

《海洋石油平台设计》课程设计

目录 第一章综述 (1) 1.1 平台概述 (1) 1.1.1 海洋平台的分类 (1) 1.1.2海洋平台结构的发展历史及现状 (2) 1.1.3海洋平台结构的发展趋势 (3) 1.2 海洋环境荷载 (4) 1.2.1海风荷载 (4) 1.2.2海流荷载 (4) 1.2.3波浪荷载 (5) 1.2.4海冰荷载 (6) 1.2.5地震作用 (6) 1.3 ANSYS软件介绍 (7) 1.3.1 ANSYS 的发展历史 (7) 1.3.2 基本功能 (7) 1.3.3分析过程 (8) 第二章导管架平台整体结构分析 (12) 2.1 导管架平台简介 (12) 2.2 平台整体模型建立 (12) 2.2.1工程实例基本数据: (12) 2.2.2平台几何模型的建立 (13) 2.3、波流耦合作用下导管架平台整体结构静力分析 (20) 2.3.1结构整体静力分析 (20) 2.3.2 静力结果分析 (23) 2.4 导管架平台整体结构模态分析 (26) 2.4.1结构模态计算 (26) 2.4.2观察模态分析结果 (26) 2.5 波浪作用下平台结构瞬态动力分析 (30) 2.5.1瞬态动力分析 (30) 2.5.2动力分析结果处理 (33) 第三章平台桩腿与海底土相互作用模拟 (37) 3.1 基础数据 (37) 3.2前处理过程 (38) 3.3静力求解计算 (42) 3.4 结构模态分析 (47) 第四章总结 (53)

第一章综述 1.1 平台概述 海洋平台是一种海洋工程结构物,它为开发和利用海洋资源提供了海上作业与生活的场所。随着海洋开发事业的迅速发展,海洋平台得到了广泛的应用,如海底石油和天然气的勘探与开发、海底管线铺设、海洋波浪能的利用、建造海上机场及海上工厂等。目前应用海洋平台最为广泛的领域当属海上油气资源的勘探与开发。用于海上油气资源勘探与开发的洋平台按功能划分主要分为钻井平台和生产平台两大类,在钻井平台上设有钻井设备,在生产平台上则设有采油设备。若按结构型式及其特点来划分,海洋平台大致可分为三大类固定式平台、移动式平台和顺应式平台。 1.1.1 海洋平台的分类 1.固定式平台 固定式平台靠打桩或自身重量固定于海底,目前用于海上石油生产阶段的大多数是固 定式平台,它又可分为桩式平台和重力式平台两个类别。桩式平台通过打桩的方法固定于海底,其中的钢质导管架平台是目前海上使用最广泛的一种平台;而重力式平台则是依靠自身重量直接置于海底,这种平台的底部通常是一个巨大的混凝土基础沉箱,由三个或四个空心的混凝土立柱支撑着甲板结构。 2.移动式平台 移动式平台是一种装备有钻井设备,并能从一个井位移到另一个井位的平台,它可用于海上石油的钻探或生产。移动式平台可分为坐底式平台、自升或平台、钻井船和半潜式平台四个类别。坐底式平台一般用于水深较浅的海域,工作水深通常在60米以内;自升式平台具有能垂直升降的桩腿,钻井时桩腿着底,平台则沿桩腿升离海面一定高度,移位时平台降至水面,桩腿升起,平台就像驳船可由拖轮把它拖移到新的井位。自升式平台的优点主要是所需钢材少,造价低,在各种情况下都能平稳地进行钻井作业,缺点是桩长度有限,使它的工作水深受到限制,最大的工作水深约在120米左右;钻井船是在船中央设有井孔和井架,它靠锚泊系统或动力定位装置定位于井位上。它漂浮于水面作业,能适应更大的水深,同时它的移动性能最好,便于自航。但由于它在波浪上的运动响应大,稍有风浪就会引起很大的运动,使钻井作业无法再进行下去,风浪更大时船还得离开井位,这是钻井船得不到大发展的主要原因;半潜式平台是由坐底式平台演变而来的,它上有平台甲板,在水面以上不受波浪侵袭,下有浮体,沉于水面以下以减小波浪的扰动力,连接于其间的是小水线面的立柱。由于半潜式平台具有小的水线面面积,使整个平台在波浪中的运动响应较小,因而它具有出色的深海钻井的工作性能。半潜式平台可用锚泊定位和动力定位,锚泊定位的半潜式平台一般适用于200~500米水深的海域。

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海洋平台结构设计与模型制作 理论方案 浙江大学结构设计竞赛组委会 二○一二年

第一部分:方案设计摘要 根据学长“简单、粗犷”的原理,在实践中抛 弃了很多复杂、沉重的构件,最终展现在我们面前 的是一个四棱台与四棱柱结合的简单作品。 自下而上的构件分别为: 底部为深入沙中的底柱,长为10cm。通过一次 实验,为利于柱子插入细沙中而将柱子削尖。 联结底柱的是四棱台,高42cm、底边长45cm、 顶边长28cm。为抵抗风荷载的力矩而增大重力的力 臂,在保证质量较轻的条件下增大底部长度。初时 对竖向荷载过分估计以致四周承重柱以及斜撑杆过 重,但稳重的底部在加载过程汇中也有可取之处。 之所以将高度定为28cm,是因为伊始准备在四棱台 中间安置塑料片筒体。但在实际操作中我们放弃了 这个设想。 联结四棱台的是被斜杆分成三部分的四棱柱。 借鉴了别人的轻质理念,一改底座的笨重,上部桁 架的布置简明,但纤细的杆件也使整体遭受了风荷 载的极大挑战。在实验加载中发现荷载箱稍小,因 此改进顶部边长、露出四个小柱。本欲在与水面相 切处设置420*420的塑料片则可以利用水的吸附 力,可惜塑料片质量稍重、效果也不太明显。改进 后,四棱台留在空中的部分受风荷载较大,布置了 较密的桁架。 在构件联结处,我们尽力增大构件的接触面积,同时也做了些小木段与木片作为加固。 总结来看,在最初的设计思考中我们还是有一些新的想法,比如筒体,比如利用水的吸附力,但在实践制作过程中我们缺乏对可操作性的理性认识;同时我们过分估计竖向荷载以致质量过重,轻视水平风荷载而在试验中多次面临剧烈的扭转。最终我们的结构形式归于简单,但过程并不平淡。在否定与自我否定中,我们已有收获。

电子商务网站设计原理模拟题二

电子商务网站设计原理模拟题二 一、单项选择题(本大题共20小题,每小题1分,共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.在通常意义上,电子商务所涉及的商务活动是( ) A.通过自动化通信手段进行的 B.在Internet上进行的 C.使用电子方式进行的 D.在专用网上进行的 2.当前使用的第四版本的IP地址有( ) A.2个字节 B.3个字节 C.4个字节 D.5个字节 3.CGI作为标准接口,连接的是Web服务器和( ) A.客户端的应用程序 B.服务器端的应用程序 C.浏览器 D.Web服务器 4.局域网交换机可以在交换机上进行物理网段的划分,即将不同的物理端口划分为不同的广播域,这种技术称为( )

A.虚拟局域网(VLAN) B.SAN C.Web Cache D.虚拟专用网(VPN) 5.网桥用于连接两个或多个物理网段,可以称得上是一种真正意义上的网络互联设备。它主要进行帧的存储和转发,工作在OSI参考模型中的( ) A.物理层 B.网络层 C.应用层 D.数据链路层 6.在网站信息系统和网络中用于传送商贸业务单证的信息形式称为( ) A.报文 B.记录 C.单证 D.文件 7.HTTPS使用的是( ) A.SSH的HTTP B.Security的HTTP C.TCP的HTTP D.SSL的HTTP 8.可视化设计最重要的是确定网站的( ) A.信息结构 B.页面内容

C.目录 D.页面布局 9.在一个路由器中可以同时配置多种不同的路由。其中通常具有默认最高优先级的是( ) A.源路由 B.透明路由 C.静态路由 D.动态路由 10.通常提供第一层访问控制的访问控制策略是( ) A.入网访问控制 B.网络的权限控制 C.属性安全控制 D.目录级安全控制 11.SSL协议工作在( ) A.HTTP协议层 B.Socket层 C.物理层 D.Web协议层 12.基于主机的入侵检测系统(IDS)的实现手段主要是( ) A.检索行为特征 B.监视安全日志 C.跟踪程序行为

自升式海洋平台海水提升系统综合设计【文献综述】

文献综述 建筑环境与设备工程 自升式海洋平台海水提升系统综合设计 1 引言 众所周知,海洋中生存着千百万种的海洋生物,包括各种各样的微生物、海洋植物和海生生物。这些生物中有上千种会给海洋设施带来危害,特别是在海下3~40米处的海水层,更是海洋附着生物生存繁殖的天堂,对于海洋平台,它们就会随着海水的取用,附着于平台各个用水管系中,并分泌出酸性物质,造成管路堵塞与腐蚀,直接影响着平台的生产、生活正常运行。 在海洋平台海水提升系统综合设计过程中,为达到节能降耗目的,将以往的大型风冷机组全部改设为海水冷却,这些设备包括四台主发电柴油机组、一台中央空调机组和一台冷冻机组,要求海水管系所供应的海水清洁无污,任何一条管系若发生堵塞,都可能严重影响到冷却机组正常生产工作,甚至造成平台停产,因此,本平台的防海生物系统设置显得尤为关键。 2 常用防海生物的方式 通常防海生物的方法有三种,包括机械法、物理法及化学法: (1)机械法,即为定期对海洋设施进行机械清洗的方式。 (2)物理法包括:①电解法,②超声波法,③辐射法。 (3)化学法包括:①通氯气,即用氯气来毒杀海生物的方式;②低表面能材料,在需保护层面覆盖一层低表面能材料,使海生物不宜附着于表面上;③保护涂层,即用保护涂层防污(涂料中添加有杀生剂、防霉剂等海生物毒素)[1]。 上述三种方法中,机械法在海上操作不易进行,且耗资较多;化学法对水资源污染严重,且水源不能充分利用,而物理法能有效弥补以上两种方法的缺陷,因此,在实际操作过程中,采用较多的是物理法中的电解法,该方式又主要分为电解海水法和电解铜、铝法。

3电解法原理及特点 3.1 电解海水防海生物法 电解海水法,即通过电解海水来达到防海生物目的。海水中含量最多的是以氯化钠为主的盐类物质,其中氯离子在海水中含量最高,其浓度占19%左右,氯化钠与氯化镁占总盐度88.7%左右。电解海水防海生物装置采用镀铂钛电极或特制的电极将海水电解,产生次氯化钠、次氯酸及氯气,这些强氧化剂可杀死海生物的幼虫及孢子,达到防污染目的[2]。 电解海水防海生物装置不仅具有安全可靠,防污彻底,而且具有对环境无污染特点。但在电解过程中,会产生大量的氢气、氢氧化镁、碳酸钙等电解副产物。其中氢气是易燃气体,而氢氧化镁、碳酸钙等电解副产物经过长时间的积累会附着或聚集在电解槽内部,阻塞电解槽,甚至造成电源烧毁。根据《2005海上移动平台入级与建造规范》第三章第八节中3.8.2.4条规定:“具有阴极保护的舱柜,应在其前、后端设置空气管”,在使用过程中,需要对氢气进行安全排放,并定期清洁电解槽内部,以此来保证使用的安全性。因而,对石油海洋平台,尤其应该注意其安全使用,以防因氢气排放不当而引起着火、爆炸等危险。 3.2 电解铜、铝防海生物法 电解铜、铝防海生物法,即采用电解铜、铝方式来进行海水防污处理。其工作原理是利用电解铜铝所产生的有毒物质Cu2O和絮状载体Al(OH)3,随着海水流动分布并附着于海底门和海水管路的内壁上,有效抑制海生物的栖息和生长。在海水进入平台入口处安装防海生物阳极和防腐蚀阳极,通电进行电解,产生防海生物离子和防腐蚀Ⅱ型离子,形成电解液,再由海水泵抽出,分布到整个海水冷却管系中,达到既防止海生物附着又防止管系腐蚀的目的。 电解铜、铝防海生物装置又可分为直接式电解铜、铝防海生物装置与间接式电解铜、铝防海生物装置。 (1)直接式电解铜、铝防海生物装置将电解阳极直接安装在海水过滤器或海水管路,电解产生铜离子和氢氧化铝直接混合在海水中。该装置具有结构简单、安装方便、成本低等特点,不需要专门的摆放空间。 (2)间接式电解铜、铝防海生物装置是将电解槽内的铜铝阳极进行电解,电解所产生的铜离子和氢氧化铝被抽送进入海水管路。该装置具有处理量大,耗电量小,可随时更换阳极

完整钢结构课程设计精

贵州大学高等教育自学考试实践考试 钢结构课程设计 课程代码:02443 题目:单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计 年级:2 0 1 3 级 专业:建筑工程 层次:本科 姓名:张伟 准考证号:21001181132 衔接院校:贵州大学 指导老师:张筱芸 完成日期: 2015. 4. 24

附件:设计资料 1、设计题目:《单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计》 2、设计任务及参数: 第五组: 某地一机械加工车间,长84m,跨度24m,柱距6m,车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m,柱顶标高27m,地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架,封闭结合,1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板(1.4KN/m2),上铺100mm厚泡沫混凝土保温层(容重为1KN/m3),三毡四油(上铺绿豆砂)防水层(0.4KN/m2),找平层2cm厚(0.3KN/m2),卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm。钢材选用Q235B,焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m2,积灰荷载标准值0.6KN/m2, 3、设计任务分解 学生按照下表分派的条件,完成梯形钢屋架设计的全部相关计算和验算及构造设计内容。 表-3 4、设计成果要求 在教师指导下,能根据设计任务书的要求,搜集有关资料,熟悉并应用有关规范、标准和图集,独立完成课程设计任务书(指导书)规定的全部内容。 1)需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图。 2)梯形钢屋架设计要求:经济合理,技术先进,施工方便。 3)设计计算书要求:计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂,统一用A4纸书写(打印)。 A、按步骤设计计算,各设计计算步骤应表达清楚,写出计算表达式及必要的计算过程,对数据的选取应写明判断依据。 B、计算过程中,必须配以相应的计算简图。 C、对计算结果进行复核后,为保证施工质量且方便施工,应按规范要求对计算结果进行调整并写明依据。 4)梯形钢屋架施工图共两张,图纸绘制的要求:布图合理,版面整齐,图线清晰,标注规范,符合规范/图集要求。

【开题报告】海洋平台的安全性与规范设计

开题报告 船舶与海洋工程 海洋平台的安全性与规范设计 一、综述本课题国内外研究动态,说明选题的依据和意义: 最近几年,我国海上石油开采已从近海浅水走向深海.未来5 年~10 年内,我国海洋石油的开采水深有望达到500 米-2000 米.由于导管架平台和重力式平台自重和工程造价随水深大幅度增加,已经不能适应深水海域油气开发的要求.因此,研究、发展深海采油平台的有关技术势在必行. 而深海石油平台的设计,建造及相关技术是深海油气资源开发中的关键技术之一,及早了解和和掌握国外深海平台的建造和使用情况,探讨国外深海平台设计和使用中积累的经验和存在的问题,对我国海洋油气开发具有重要意义。 对深水开采,钢质导管架平台的造价会随水深增加而急剧增长,以致增加到在经济上不可行。这就促使我们在深海开发中使用新的结构形式,如混凝土结构和浮式结构。典型的浮式结构是FPSO,半潜式平台,张力腿平台(TLP)和SPAR平台。 海洋平台结构复杂,体积庞大,造价昂贵,特别是与陆地结构相比,它所处的海洋环境十分复杂和恶劣,风、海浪、海流、海冰和潮汐时时作用于结构,同时还受到地震作用的威胁。在此环境条件下,环境腐蚀、海生物附着、地基土冲刷和基础动力软化、材料老化、构件缺陷和机械损伤以及疲劳和损伤累积等不利因素都将导致平台结构构件和整体抗力的衰减,影响结构的服役安全度和耐久性。另外,操作不当、管理不当等人为因素也直接影响海洋石油平台的安全性。随着对海洋平台复杂性的深入了解,造成了重大的经济损失和不良的社会影响。例如,1965年英国北海的“海上钻石”号钻井平台支柱拉杆脆性断裂导致平台沉没;1968年“罗兰角”号钻井平台事故;1969年我国渤海2号平台被海冰推倒,造成直接经济损失2000多万元;1997年渤海4号烽火平台倒毁;1980年北海Ekofisk油田的Alexander L Kielland 号五腿钻井平台发生倾覆,导致122人死亡;以及2001年巴西油田的P-36平台发生倾覆。 1982年7月交通部烟台海难救助打捞局,经过一年多的努力,将“渤海2号”沉船分割成10大块打捞上岸。主甲板上共有10个通风筒,其中,泵舱的四个通风筒—两个进风风筒和两个排风风筒,全部被风浪打掉。事故分析报告给出三个主要原因,原因

电子商务网站设计原理试题(附答案)

全国2010年1月高等教育自学考试 电子商务网站设计原理试题 一、单项选择题(本大题共20小题,每小题1分,共20分) 1.政府部门与企业之间通过Internet或各种商务网络进行商务活动的模式称为( ) A.B2B B.B2C C.C2C D.B2G 2.通过权限来管理数据访问,即确保主体对客体的访问只能是授权的,这种安全技术称为( ) A.防火墙技术 B.密码技术 C.访问控制 D.数字认证 3.FTP协议提供的互联网服务是( ) A.电子邮件 B.文件传输 C.远程登录 D.WWW 4.产品分类和索引目录属于电子商务网站基本功能中的( ) A.产品展示 B.售后服务 C.网上订购 D.网上结算 5.考虑各种社会因素以便确认系统是否可行属于( ) A.运行可行性分析 B.技术可行性分析 C.经济可行性分析 D.社会环境可行性分析 6.用于综合反映组织状况的系统分析工具是( ) A.IPO图 B.数据流图 C.组织结构图 D.问题分析图 7.极限编程的英文缩写是( ) A.XP B.RUP C.PSP D.CMM 8.电子商务网站管理不包括( ) A.用途分析 B.链接分析 C.系统分析 D.宽带及性能测试 9.着眼于程序外部结构,不考虑内部逻辑结构的测试方法是( ) A.白盒法 B.黑盒法 C.灰盒法 D.路径测试法 10.电子商务发展的第二个阶段采用的主要形式是( ) A.EDI B.Internet C.EFT D.Extranet 11.IP地址202.114.32.62属于( ) A.A类地址 B.B类地址 C.C类地址 D.D类地址 12.用于检测机器故障并确定故障位置的程序属于计算机软件系统中的( ) A.操作系统 B.汇编程序 C.实用程序 D.语言处理程序 13.业务流程图主要用于( ) A.综合反映组织状况 B.反映数据处理的过程 C.说明各模块的数据输入、加工和处理的过程 D.描述系统内各单位、人员之间的业务关系、作业顺序和信息流向 14.由Netscape公司提出的用于加密认证服务和报文完整性的安全交易协议是( ) A.SSL B.S—HTTP C.STT D.SET 15.J2EE平台中的JDBC组件是( ) A.数据访问接口 B.处理事务的标准接口 C.实现授权认证的接口 D.进行SOAP消息操纵的接口 16.为了自动从网站内外部搜集信息,经过一定整理后提供给用户进行查询,应选用的构件是( ) A.群件 B.邮件服务器 C.应用服务器 D.搜索引擎 17.系统模块之间的相互联系程度称为( ) A.分解 B.耦合 C.扇入 D.扇出 18.亚马逊书店的营销策略不包括( ) A.产品策略 B.定价策略 C.促销策略 D.资金策略 19.电子商务网站商品类的服务规范不包括( ) A.保护隐私权 B.安全保障 C.保护消费者合法权益 D.完善的消费者帮助中心 20.CMM五个等级中的“定义级”是( ) A.一级 B.二级 C.三级 D.四级 二、填空题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)

关于移动式升降机平台安全操作规程

关于移动式升降机平台安全操作规程移动式升降机平台是我们常用的升降设备,但在使用中往往因操作不当,造成工作人员不同的伤害。为确保安全使用移动式升降机平台,我公司结合实际操作和相关规定,制定升降平台安全操作规程。 一、相关规程: 1、使用升降机平台必须配置经过专门培训,考试合格,持证上岗的专业操作人员。 2、移动式升降机平台在使用前要认真检查液压、电器系统,无渗漏或裸露现象,各处联接件及紧固件无松动后方可使用。

3、支撑是升降平台操作的一项重要准备工作,以抽到黑红分界线为宜,尽可能获得支承面积,调整支腿高度,应选择平整的地面(以行走轮将要离开地面为准),如地基松软或起伏不平,必须用枕木垫实后,才可进行工作。 4、移动式升降机平台一般应先起下臂,再起中臂,较后起上臂。在升降平台回转操作过程中,必须在下臂起升一定高度后方可进行回转,回转应缓慢,同时注意剪臂及平台对各设备的距离是否满足安全需要。 5、工作平台上的操作人员应佩带安全带,在带电区域工作时,应将车体按规定进行接地,接通电源,启动电机,作空载升降,检查液压系统正常后再载负荷使用。升降平台登高作业应由工作负责人进行指挥,负责人应按照标准规定信号与升降平台操作工进行联系。发出的信号必须清楚、准确。如工作时有异常响声,应立即停机检查,以免造成设备和人员伤害。 6、升降平台作业前,工作负责人应向操作人员,进行技术和安全交待,内容应包括:工作内容及要求;安全注意事项及危险点;人员分工情况及责任范围。工作负责人除要对车况和操作人员进行检查以外,还要负责查看地形环境、起降是否符合安全技术措施的要求或事先制定的工作方案,如有出入,则应制定出相应的措施后方能开始工作。

完整钢结构课程设计58911

1.设计资料:(1)某地一机械加工车间,长84m,跨度24m,柱距6m,车间内设有两台40/10T 中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m,柱顶标高27m,地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架,封闭结合,1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板(1.4KN/m2),上铺100mm厚泡沫混凝土保温层(容重为1KN/m3),三毡四油(上铺绿豆砂)防水层(0.4KN/m2),找平层2cm厚(0.3KN/m2),卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm。钢材选用Q235B,焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m2,积灰荷载标准值0.6KN/m2,雪荷载及风荷载见下表。 (1) 3.荷载计算 (2) 4.内力计算 (3) 附件:设计资料 1、设计题目:《单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计》 2、设计任务及参数: 第五组: 某地一机械加工车间,长84m,跨度24m,柱距6m,车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m,柱顶标高27m,地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架,封闭结合,1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板(1.4KN/m2),上铺100mm厚泡沫混凝土保温层(容重为1KN/m3),三毡四油(上铺绿豆砂)防水层(0.4KN/m2),找平层2cm厚(0.3KN/m2),卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm。钢材选用Q235B,焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m2,积灰荷载标准值0.6KN/m2,雪荷载及风荷载见下表,7位同学依次按序号进行选取。 3、设计任务分解 学生按照下表分派的条件,完成梯形钢屋架设计的全部相关计算和验算及构造设计内容。 表-3 4、设计成果要求 在教师指导下,能根据设计任务书的要求,搜集有关资料,熟悉并应用有关规范、标准和图集,独立完成课程设计任务书(指导书)规定的全部内容。 1)需提交完整的设计计算书和梯形钢屋架施工图。 2)梯形钢屋架设计要求:经济合理,技术先进,施工方便。 3)设计计算书要求:计算依据充分、文理通顺、计算结果正确、书写工整、数字准确、图文并茂,统一用A4纸书写(打印)。 A、按步骤设计计算,各设计计算步骤应表达清楚,写出计算表达式及必要的计算过程,对数据的选取应写明判断依据。 B、计算过程中,必须配以相应的计算简图。 C、对计算结果进行复核后,为保证施工质量且方便施工,应按规范要求对计算结果进行调整并写明依据。 4)梯形钢屋架施工图共两张,图纸绘制的要求:布图合理,版面整齐,图线清晰,标注规范,符合规范/图集要求。 单层工业厂房屋盖结构——梯形钢屋架设计 1.设计资料:(1)某地一机械加工车间,长84m,跨度24m,柱距6m,车间内设有两台40/10T中级工作制桥式吊车,轨顶标高18.5m,柱顶标高27m,地震设计烈度7度。采用梯形钢屋架,封闭结合,1.5×6m预应力钢筋混凝土大型屋面板(1.4KN/m2),上铺100mm厚泡沫混凝土保温层(容重为1KN/m3),三毡四油(上铺绿豆砂)防水层(0.4KN/m2),找平层2cm厚(0.3KN/m2),卷材屋面,屋面坡度i=1/10,屋架简支于钢筋混凝土柱上,混凝土强度等级C20,上柱截面400×400mm。钢材选用Q235B,焊条采用E43型。屋面活荷载标准值0.7KN/m2,积灰荷载标准值0.6KN/m2,雪荷载及风荷载见下表。

西南科技大学钢结构课程设计 真正完整版跨度30米长102

钢结构课程设计 班级: 姓名: 学号:2 指导老师: 2012年12月30日

梯形钢屋架课程设计 一、设计资料 (1) 题号72,屋面坡度1:10,跨度30m ,长度102m ,,地点:哈尔滨,基本 风压:0.45kN/m 2,基本雪压:0.45 kN/m 2。该车间内设有两台200/50kN 中级工作制吊车,轨顶标高为8.000m 。 (2) 采用1.5m ×6m 预应力混凝土大型屋面板,80mm 厚泡沫混凝土保护层, 卷材屋面,屋面坡度i=1/10。屋面活荷载标准值0.7kPa ,血荷载标准值为 0.1 kN/m 2,积灰荷载标准值为0.6 kN/m 2。屋架绞支在钢筋混凝土柱上,上柱截面为400mm ×400mm 。 (3) 混凝土采用C20,,钢筋采用Q235B 级,焊条采用 E43型。 (4) 屋架计算跨度:l 0=30m-2×0.15m=29.7m (5) 跨中及端部高度:采用无檩无盖方案。平坡梯形屋架,取屋架在30m 轴 线处的端部高度m h 210.20=',屋架的中间高度h=3.710(为lo/8)。屋架跨 中起拱按500/0l 考虑,取60mm 。 二、结构形式与布置 屋架形式及几何尺寸如下图:

梯形钢屋架支撑布置如下图: 1、荷载计算

屋面荷载与雪荷载不会同时出现,计算时取较大值进行计算,故取屋面活荷载0.7 kN/m 2进行计算。 屋架沿水平投影面积分布的自重(包括支撑)按经验公式2(0.120.011)/k g l kN m =+计算,跨度单位为米(m )。荷载计算表如下: 荷载名称 标准值(kN/m 2) 设计值(kN/m 2) 预应力混凝土大型屋面板 1.4 1.4×1.35=1.89 三毡四油防水层 0.4 0.4×1.35=0.54 找平层(厚20mm) 0.2×20=0.4 0.4×1.35=0.54 80厚泡沫混凝土保护层 0.08×6=0.48 0.48×1.35=0.648 屋架和支撑自重 0.12+0.011×030=0.45 0.45×1.35=0.608 管道荷载 0.1 0.1×1.35=0.135 永久荷载总和 3.23 4.361 屋面活荷载 0.7 0.7×1.4=0.98 积灰荷载 0.6 0.6×1.4=0.84 可变荷载总和 1.3 1.82 设计屋架时,应考虑以下三种荷载组合 (1) 全跨永久荷载+全跨可变荷载: kN F 629.5565.1)82.1361.4(=??+= (2) 全跨永久荷载+半跨可变荷载 全跨节点永久荷载: kN F 249.3965.1361.41=??= 半跨节点可变荷载: kN F 38.1665.182.12=??= (3)全跨屋架(包括支撑)自重+半跨屋面板自重+半跨屋面活荷载 全跨节点屋架自重: kN F 47.565.1608.03=??= 半跨接点屋面板自重及活荷载: kN F 83.2565.1)98.089.1(4=??+= (1)、(2)为使用节点荷载情况,(3)为施工阶段荷载情况。 4、内力计算 屋架在上述三种荷载组合作用下的计算简图如下:

电子商务网站设计原理总

名词解释 1电子商务:利用有限的计算机硬件设备,软件和网络基础设施,通过一定的协议链接起来的电子网络环境进行各式各样商务活动的总称。 2interet: 链接无数个遍及全球范围内的广域网和局域网的互联网路。 3B2B :商业机构试用网络或各种商务网络向供应商订货和付款。 4B2C :电子商务是以网络为主要手段,用商家或者企业通过网站向消费者提供商品和服务的一种商业模式。 5C2C:通过为买卖双方提供一个交易平台,使卖方可以主动提供商品拍卖,而买方可以自行选择商品进行竞价。 6B2G :指政府部门与企业之间通过网络进行各项商务活动。 7电子支付:是客户首先以一定金额的现金过存款从发卡人处兑换得代表相同金额的数据,通过使用某些电子化方法将数据直接移动给支付对象。 8银行卡: 是商务银行向社会公 开发行,具有消费信用,转账结 算,存取现金的全部过部分功能,作为支付结算工具的各种卡的统称。 9电子现金:是一种以数据形式流通能被消费者和商家普遍接受,通过互联网购物使用的数字化货币。10电子支票:是一种借鉴纸张支票转移支付的优点,利用数字传递将钱款从一个账户转移到另一个账户的电子支付形式。 11智能卡:是一种大小和普通名片相仿的塑料卡片,内含一块一厘米左右的芯片,具有存储信息和进复杂运算的功能。 12物流:物质资料从供给者的物理运动,主要是创造时间价值和尝试价值,有时也创造一定的加工价值的活动。 13数据保密:保证网络上传送的数据信息不被第三方监视的窃取并使用该数据。 14数据完整性: 要保证在公共的网络上传递的数据信息不被篡改。 15防火墙:一种位于两个或者多个网络间实施网络之间访问控制的组件集合,是维护个人计算机过局域网安全的防护措施的总称。 16CA 证书:用认证授权中心发行的数字证书。 17虚拟专用网: 用于网络交易的一种专用网络,在两个系统之间建立安全的信道,用于电子数据交换。18信息检索:指间信息按一定的方 式组织和存储起来,并根据信息用 户的需要找出有关的过程。 19指令:是指示计算机执行某种操 作的命令。 20程序:是由有序排列的指令组成 的。 21数据库:长期存储在计算机内, 有组织,可共享的数据集合。 22数据管理系统DBMS :是为数据 库的建立,使用和维护配置的软 件。 23数据仓库:面向主题,集成,不 可更新,随时间二维表的形式来描 述数据。 24数据挖掘:从大量,不完全,有 噪声,模糊,随机,的实际应用数 据中,提取隐含在其中,人们事先 不知道但又是潜在有用的信息和知 识的过程。 25OSI/RM :是ISO 在网络通信方 面所定义的开放系统互连模式。 26TCP/IP :包括两个协议一个是 TCP 协议传输控制协议,一个是 IP 协议互联网协议。 27数据链路层: 建立在物理传输能 力基础上的,以帧为单位传输数 据,它的组要任务就是进行数据封 装和数据连接的建立。 28中间件:是一种独立的系统软件 或服务程序,分布式应用软件借助 这种软件在不同的技术之间共享资 源,中间件位于客户服务机服务器 的操作系统之上,管理计算机资源 和网络通信。 29企业应用集成:能将业务流程, 应用软件,硬件和各种标准联合起 来,在两个或更多的企业应用系统 之间实现无缝集成,使他们像一个 整体一样进行业务处理和信息共 享。 30工作流:业务过程的部分或整体 在计算机应用环境下的自动化。 31WEB 服务:是一种可以用来解决 垮网络应用集成问题的开发模式, 这种模式为现实软件作为服务提供 了技术保障。 32 数据集成:通过应用间的数据交 换从而到达集成。主要解决数据的 分布性和异构性问题,其前提是被 集成应用必须公开数据结构。 33 功能集成: 通过相互调用对方的 功能实现应用间的集成,其前提是 被集成的应用必须提供功能调用接 口。 34Webservice: 是描述一些操 作接口。 35网站规划: 在网络建设前对市场 进行分析,确定网站的目的和功 能,并根据需要对网站设计中的技 术内容费用测试维护等做出规 划。 36可行性研究: 在进行项目投资工 程建设之前的准备性研究工作。它 是经济活动中常使用的一种决策程 序和手段,也是投资前必要的环 节。 37需求分析:包括需求的获取分析 规格说明变更验证管理的一系列 需求工程。 38运行可行性: 是对方案在组织中 的合适程度的度量,也是人们对该 系统的感觉的度量。 39应用服务器: 是通过各种协议把 商业逻辑暴露给客户端的应用程 序。它提供了访问商业逻辑的途径 以供客户端应用程序使用。 40群件:是一个网络软件概念,它 定义由一组人使用的应用程序。是 希望由网络连接着的用户能够通过 网络相互操作,作为一个整体来提 高组的成产率。 41内容管理子系统:一种位于WEB 前端和后端办公系统或流程之间的 软件系统。 42系统设计: 又称物理设计,系 统设计通常可分为两个阶段进行, 首先是总体设计,其任务是设计系 统的框架和概貌,并向用户单位做 详细报告,在此基础上进行第二阶 段设计——详细设计,这两部分需 要交叉进行。 43业务流程图: 是描述系统内给单 位人员之间的业务关系,作业顺序 和信息流向的图表。 44数据流图: 一种描述数据通过系 统的流程,以及该系统实施的工作 或者处理过程的工具。 45数据元素: 又称基本项,是最 小的数据组成单位,也是不可再分 的数据单位。 46数据流的流通量: 指出单位时间 被数据的传输次数,可以估算出平 均最高或者最低流量个是多少,以 及高峰时期的流通量 47模块结构图:用于描述系统模 块结构的图像工具,它不仅描述了 系统的子系统结构与分成的模块结 构,还清楚地表示了每个模块的功 能,而且直观的反映了块内联系和 快间联系等特征。 48模块:组成目标系统逻辑模型和 物理模型的基本单位,它的特点是 可以组合分解和更新。 49系统流程图:是用来描述系统 物理模型的一种传统工具。50IPO 图:是对每个模块进行详细设计的 工具,它是输入加工输出图的简 称。 51问题分析图PAD: —种支持结构 化程序设计的图形工具,可以用来

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