Analyse der Grenztragfähigkeit einer Tiefwasser-Festgelenkplattform im südöstlichen Qiong-Becken unter multifaktoriellen Einflüssen

LIU JUAN ,  

YAN QING ,  

摘要

Die durchschnittliche Wassertiefe in einem Investitionsblock im südöstlichen Becken von Qiong beträgt etwa 200 m. Festgelenkplattformen in Tiefwasserumgebungen werden durch mehrere Faktoren beeinflusst, und die Analyse der Grenztragfähigkeit dieser Plattformen unterscheidet sich von der herkömmlicher Festgelenkplattformen. Dieser Artikel behandelt eine Festgelenkplattform in Tiefwasserumgebung als Untersuchungsobjekt. Es wurde ein integriertes Modell mit der Strukturreaktionsanalyse-Software USFOS erstellt, wobei dynamische Verstärkungsfaktoren, zweite Gewichtskraft-Effektnutzlasten (P-Delta-Effekt) und die modifizierte, optimierte P-Y-Seitenlastkurve von Pfahlfundamenten in der Tiefwasserumgebung berechnet wurden. Darauf basierend wurde eine Vergleichsanalyse der Grenztragfähigkeit der Plattform durchgeführt und die Sensitivität von drei einzelnen Einflussfaktoren auf die Grenztragfähigkeit der Tiefwasserplattform quantifiziert. Die Forschungsergebnisse zeigen: Im Hinblick auf den Reservestärke-Faktor (RSR) beträgt der maximale Rückgang des RSR-Faktors der Tiefwasser-Festgelenkplattform unter der Wirkung einer 90°-Umgebungsbelastung bei Berücksichtigung aller drei Einflussfaktoren etwa 0,4. Die Reaktionszeit der Plattform auf plastische Verformung verkürzt sich, die Grenztragfähigkeit sinkt, und die Basisscherkräfte sowie das Kippmoment verringern sich um jeweils 3 % bzw. 6 %. Hinsichtlich der Versagensmodi ist die unzureichende Tragfähigkeit der Pfahlfundamente die Hauptursache für das gesamte Versagen der Tiefwasser-Festgelenkplattform. Zudem sind die Verbindungsstellen zwischen Unterwasserfachwerk und Hauptbeinen die strukturschwächsten Bereiche. Die Einflussstärke der drei Faktoren auf die Grenztragfähigkeit der Tiefwasserplattform ist wie folgt: Die Sensitivität des dynamischen Verstärkungsfaktors ist am höchsten, dessen RSR-Änderungsrate sinkt im Vergleich zum Optimierungsstand um 7,2 %; gefolgt vom P-Delta-Effekt; am geringsten ist der Einfluss der Bodenverschlechterung auf die P-Y-Last. Die in diesem Artikel optimierte Berechnungsmethode stellt die Lastwirkungen in der Tiefwasserumgebung realistischer dar und bietet eine theoretische Grundlage für eine genaue Bewertung der Grenztragfähigkeit der Strukturen von Tiefwasser-Festgelenkplattformen.

关键词

Grenztragfähigkeit; Dynamischer Verstärkungsfaktor; Zweite Gewichtskraft-Effektbelastung; Bodendegradationseffekt; USFOS

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