学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

土壤与地震对自升式钻井平台的作用

作　者: 李海波
导　师: 林焰
学　校: 大连理工大学
专　业: 船舶与海洋结构物设计制造
关键词: 自升式钻井平台基础承载力地震载荷软件开发
分类号: U656.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 235次
引　用: 5次
阅　读: 论文下载

内容摘要

环境是海洋平台设计过程中要考虑的重要因素,全面研究环境对海洋平台的影响对于海洋平台的设计开发有重要意义。波浪、海流及风对平台的影响已取得较好的进展,形成了较完善的理论体系,但土壤和地震对平台的作用研究还比较少,理论还不完善。本文结合大连理工大学船舶CAD工程中心承担的“辽河一号”自升式海洋钻井平台设计项目,对土壤和地震对自升式钻井平台的作用作了一些研究: 在土壤对自升式钻井平台作用方面,根据不同土壤类型和土层结构,结合《浅海固定平台建造与检验规范》桩基础承载力计算规范算法和移动式海洋平台桩基础承载力计算经验算法,对桩基础承载力进行分析计算,比较了两种算法的计算结果,讨论了两种计算方法的适用性,并分析了海洋平台和土壤相关参数对承载力计算的影响,为桩基础承载力的计算和平台的设计工作提供理论依据。在地震对自升式钻井平台作用方面,根据不同场地土类型,结合相关规范要求,选取相关设计参数,确定平台所承受的地震惯性力、动水压力以及地震作用下的平台最大位移。同时本文依据建筑规范对地震重现期的理论计算方法,结合美国海洋平台抗震设计规范,对比分析我国渤海湾地区和美国南加利福尼亚地区地震频度、强度和地震动参数,对我国海洋平台抗震规范的地震重现期选择作一探讨。结合论文研究内容,开发了土壤、地震载荷对自升式钻井平台作用的计算程序,实现相关计算的程序化,并结合程序的设计和用户的应用,对系统性能做出描述。运用该计算程序进行数据运算,为分析海洋钻井平台和土壤相关参数对桩基础承载力影响提供大量数据支持。同时该程序具有可扩展性,可以不断完善,从而更加全面计算分析环境对自升式海洋平台的作用。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-16
  1.1 开题背景及理论意义  9-10
  1.2 国内外发展现状  10-14
    1.2.1 海洋环境的研究状况  10-11
    1.2.2 自升式钻井平台在海洋油气勘探开发中的作用与发展状况  11-13
    1.2.3 海洋环境对自升式钻井平台影响的研究状况  13-14
  1.3 论文主要内容及章节安排  14-16
2 海洋平台桩基础极限承载力计算  16-23
  2.1 固定式海洋平台桩基础承载力计算  16-19
    2.1.1 桩基承载力计算方法  16-18
    2.1.2 桩基承载力计算实例分析  18-19
  2.2 移动式海洋平台桩基础承载力计算  19-23
    2.2.1 粘性桩靴土的极限承载力计算方法  20
    2.2.2 砂土桩靴土的极限承载力计算方法  20
    2.2.3 粉土桩靴土的极限承载力计算方法  20-21
    2.2.4 桩基承载力计算实例分析  21-23
3 自升式平台在层状地基上承载能力及穿透可能性分析  23-30
  3.1 一般层状地基承载能力计算  23-24
    3.1.1 当双层地基都是粘土时的计算方法  23-24
    3.1.2 一层为粘土一层为非粘性土地基时的计算方法  24
    3.1.3 当双层地基上软下硬，桩靴一部分落在硬层上时的计算方法  24
  3.2 硬壳层情况下地基承载能力的计算分析方法  24-29
    3.2.1 《建筑地基基础设计规范》推荐方法  24-26
    3.2.2 Hanna和Meyerhof方法  26-27
    3.2.3 Baglioni方法  27-29
  3.3 算例分析  29-30
4 平台设计参数和土壤参数对桩基承载力的影响分析  30-50
  4.1 固定平台规范算法和移动平台经验算法结果对比分析  30-33
  4.2 固定平台规范算法相关参数对桩基承载力计算的影响  33-44
    4.2.1 桩腿直径变化对桩基础承载力计算的影响  33-36
    4.2.2 桩脚箱面积变化对桩基础承载力计算的影响  36-38
    4.2.3 土壤性质判断对桩基础承载力计算的影响  38-40
    4.2.4 土壤阻力系数N_q对桩基础承载力计算的影响  40-42
    4.2.5 粘土不排水抗剪强度C对桩基础承载力计算的影响  42-44
  4.3 移动平台经验算法相关参数对桩基承载力计算的影响  44-50
    4.3.1 桩脚箱最大均面积变化对桩基础承载力计算的影响  44-47
    4.3.2 桩脚箱体积变化对桩基础承载力计算的影响  47-50
5 地震对自升式钻井平台的影响  50-62
  5.1 地震的一些基本概念与地震响应谱  50-53
    5.1.1 基本概念  50-51
    5.1.2 地震响应谱  51-53
  5.2 地震载荷的计算  53-54
  5.3 地震作用下平台水平位移的计算  54-58
    5.3.1 理论分析  54-56
    5.3.2 最大响应方向搜索  56-57
    5.3.3 实例计算  57-58
  5.4 海洋平台设计地震重现期的研究  58-62
    5.4.1 超越概率的计算  58-60
    5.4.2 渤海海域与南加利福尼亚地区的对比  60-61
    5.4.3 我国海洋平台抗震设计地震重现期的确定  61-62
6 计算程序系统开发  62-77
  6.1 程序分析与设计  62-63
  6.2 程序的特点  63
  6.3 程序的模块设计与流程  63-68
    6.3.1 程序的模块设计  63-64
    6.3.2 固定平台规范算法桩基础承载力计算模块程序流程  64
    6.3.3 移动平台经验算法桩基础承载力计算模块程序流程  64-66
    6.3.4 地震惯性力的计算模块程序流程  66
    6.3.5 地震动水压力的计算模块程序流程  66-67
    6.3.6 地震影响下平台最大位移的计算模块程序流程  67-68
  6.4 程序的运行界面  68-73
    6.4.1 主界面  68
    6.4.2 操作内容选择界面  68-69
    6.4.3 固定平台规范算法桩基础承载力计算界面  69
    6.4.4 移动平台经验算法桩基础承载力计算界面  69-71
    6.4.5 地震惯性力的计算界面  71
    6.4.6 地震动水压力的计算界面  71
    6.4.7 地震影响下平台最大位移的计算界面  71-73
  6.5 实例计算  73-76
    6.5.1 固定平台规范算法桩基础承载力计算实例  73
    6.5.2 移动平台经验算法桩基础承载力计算实例  73-74
    6.5.3 地震惯性力的计算实例  74-75
    6.5.4 地震动水压力的计算实例  75
    6.5.5 地震影响下平台最大位移的计算实例  75-76
  6.6 小结  76-77
结论  77-78
参考文献  78-80
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  80-81
致谢  81-82
大连理工大学学位论文版权使用授权书  82

土壤与地震对自升式钻井平台的作用

内容摘要

全文目录

相似论文