钻井井架、底座的设计计算PDF电子书下载

第一章 石油钻机井架、底座概论 1

第一节 井架的结构类型 1

一、塔形井架 1

二、前开口形井架 1

三、A形井架 1

四、桅形井架 2

第二节 钻机底座的结构类型 5

一、层箱式底座(Box on box) 5

二、箱块式底座(Raised floor substructure) 5

三、自升式钻机底座(Self elevating substructuro) 7

第二章 井架、底座的计算原理 8

第一节 设计计算的基本规定 8

一、静强度规定 8

二、不稳定性规定 8

三、疲劳强度规定 10

四、动力反应的规定 10

五、脆性断裂的规定 11

六、塑性规定 11

七、小结 11

第二节 设计计算法 12

一、设计计算法概述 12

二、近似概率计算法 12

三、井架及底座的设计计算公式 18

四、井架及底座的失效概率 20

五、优化设计计算法 22

六、疲劳强度计算法 23

第三章 井架、底座的荷载 30

第一节 荷载的确定与计算 30

一、恒定荷载 30

二、工作荷载 31

三、自然荷载 37

四、安装荷载 47

五、整体拖运与运输荷载 56

六、动态井架的动力荷载 57

第二节 荷载的组合原则与计算方法 58

一、计算目的与荷载工况 58

二、荷载组合的模式法 60

第四章 结构与构件的连接计算 62

第一节 概述 62

一、井架及底座的连接方法 62

二、构件连接的力学性质 62

第二节 焊接连接的计算 63

一、焊接连接的形式与焊缝构造 63

二、对接焊缝中的应力 65

三、角焊缝中的应力 66

四、角钢构件的角焊缝 70

五、焊缝群的几何性质 73

第三节 销座耳板连接的计算 76

一、销座耳板连接的结构形式 76

二、耳板与座板中的应力分析 76

三、销轴、耳板和座板的计算 78

第四节 螺栓连接的计算 80

一、单个螺栓的计算 80

二、螺栓群的计算 81

第五章 井架与底座中梁类构件计算 89

第一节 梁类构件的结构类型及计算模型 89

第二节 梁中内力及支座反力的计算 89

一、各类梁中内力及支座反力计算图表 89

二、弹性地基梁中内力及反力的计算 90

第三节 梁的截面估算 104

一、型钢梁的截面估算 104

二、组合梁的截面估算 104

第四节 梁中的应力及强度计算 106

一、单向弯曲梁中的应力 106

二、双向弯曲梁中的应力 107

三、非对称弯曲梁中的应力 108

四、梁中的局部压应力和折算应力 110

五、规范及梁的强度条件判定 111

第五节 梁的整体稳定计算 113

一、梁的整体稳定计算原理 113

二、规范中的计算公式及整体稳定系数 114

第六节 梁腹板的局部稳定计算 118

第六章 井架与底座中柱类构件计算 129

第一节 柱类构件的结构类型及计算模型 129

一、柱类构件的结构类型 129

二、柱类构件的计算模型 129

第二节 轴心受力柱的计算 130

一、轴心受力柱的强度、刚度计算 131

二、轴心受压柱的稳定计算 132

第三节 压弯柱的计算 140

一、压弯柱的强度计算 140

二、压弯柱的稳定计算 141

第四节 柱的计算长度 150

一、结构中实腹柱的计算长度 150

二、变截面格构柱的整体计算长度 150

第七章 井架的计算 155

第一节 井架的基本参数 155

一、最大钩载 155

二、井架的高度 155

三、二层台容量 156

四、井架的最大抗风能力 156

五、其它参数 156

第二节 井架的计算模型 157

一、井架计算模型的概述 157

二、塔形井架的计算模型 158

三、前开口形井架的计算模型 161

四、A形井架的计算模型 162

五、桅形井架的计算模型 163

六、计算工况对计算模型的影响 164

七、有限单元法计算井架整体稳定的计算模型 165

第三节 井架整体的静力计算 165

一、有限元法的基本概念 165

二、桁架结构的有限元分析原理 168

三、刚架结构有限元计算简述 177

四、计算程序与计算框图 182

五、井架静力计算实例 186

第四节 井架的疲劳计算 203

一、井架疲劳强度分析的计算步骤 203

二、井架疲劳强度计算实例 203

第五节 井架的整体稳定计算 205

一、井架整体稳定计算的理论折算法 205

二、井架整体稳定计算的有限元法 206

三、井架整体稳定计算实例 207

第八章 钻机底座的计算 211

第一节 底座的基本参数 211

一、钻台高度 211

二、转盘梁最大静载荷 214

三、立根盒最大静载荷 214

四、立根盒容量 214

第二节 底座的计算模型 214

一、空间刚架--土弹簧模型 214

二、空间梁、柱、板和土弹簧混合模型 216

第三节 底座的整体静力计算 218

一、整拖ZJ--15D钻机底座结构分析 218

二、ZJ--32J钻机箱块式钻机底座的结构分析 226

附表 237

参考文献 251