目錄
第1章 緒論1
1.1 研究背景和意義1
1.1.1 海洋油氣資源開發(fā)現(xiàn)狀1
1.1.2 海工裝備發(fā)展現(xiàn)狀2
1.2 半潛式平臺的特點(diǎn)和發(fā)展現(xiàn)狀4
1.2.1 主要深水油氣鉆采平臺4
1.2.2 半潛式平臺的發(fā)展6
1.2.3 半潛式平臺破壞事故9
1.3 半潛式平臺橫撐斷裂研究進(jìn)展13
1.4 本書主要研究工作15
第2章 環(huán)境載荷及水動(dòng)力分析基本理論16
2.1 平臺運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系16
2.2 海洋環(huán)境載荷分析17
2.2.1 波浪載荷17
2.2.2 風(fēng)載荷22
2.2.3 流載荷28
2.2.4 其他載荷30
2.3 隨機(jī)波浪統(tǒng)計(jì)分析30
2.3.1 不規(guī)則波30
2.3.2 波浪譜31
2.3.3 短期海況與波浪散布圖35
2.3.4 線性系統(tǒng)的響應(yīng)關(guān)系35
2.4 設(shè)計(jì)波法36
2.4.1 確定性設(shè)計(jì)波法36
2.4.2 隨機(jī)性設(shè)計(jì)波法37
2.4.3 長期預(yù)報(bào)設(shè)計(jì)波法38
第3章 深水半潛式平臺橫撐載荷分析40
3.1 深水半潛式平臺結(jié)構(gòu)分析40
3.1.1 深水半潛式平臺結(jié)構(gòu)形式41
3.1.2 典型結(jié)構(gòu)形式性能分析47
3.2 半潛式平臺簡化模型的建立56
3.2.1 簡化模型建立依據(jù)56
3.2.2 半潛式平臺簡化模型56
3.3 半潛式平臺運(yùn)動(dòng)響應(yīng)分析63
3.3.1 平臺附加質(zhì)量和阻尼系數(shù)64
3.3.2 運(yùn)動(dòng)響應(yīng)幅值算子65
3.3.3 運(yùn)動(dòng)響應(yīng)譜67
3.4 典型載荷預(yù)報(bào)69
3.4.1 典型載荷選擇69
3.4.2 典型載荷傳遞函數(shù)75
3.4.3 半潛式平臺載荷預(yù)報(bào)79
3.5 橫撐承載分析82
3.5.1 橫撐應(yīng)力響應(yīng)特征82
3.5.2 橫撐承載分析87
第4章 半潛式平臺橫撐斷裂分析89
4.1 橫撐斷裂特征89
4.1.1 橫撐裂紋易發(fā)部位89
4.1.2 載荷分析91
4.1.3 橫撐裂紋類型91
4.2 含裂紋橫撐斷裂分析92
4.2.1 斷裂解析模型92
4.2.2 斷裂模型控制方程94
4.2.3 橫撐斷裂模型邊界條件96
4.2.4 模型求解103
4.3 算例與分析108
4.3.1 拉伸載荷下橫撐的斷裂分析108
4.3.2 彎曲載荷下橫撐的斷裂分析110
4.3.3 拉彎組合載荷下橫撐的斷裂分析112
第5章 基于橫撐斷裂的承載極限分析119
5.1 橫撐斷裂控制方程119
5.1.1 裂紋起裂控制方程119
5.1.2 裂紋擴(kuò)展控制方程120
5.2 基于裂紋擴(kuò)展橫撐承載極限分析121
5.2.1 無塑性壓應(yīng)力擴(kuò)展121
5.2.2 有塑性壓應(yīng)力擴(kuò)展123
5.2.3 承載極限分析127
5.3 橫撐承載極限實(shí)驗(yàn)分析130
5.4 算例與分析131
5.4.1 裂紋界面不同約束承載對比131
5.4.2 拉彎載荷作用下橫撐承載極限分析133
5.4.3 橫撐承載極限影響因素分析134
參考文獻(xiàn)144
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