1.1综述 1
1.1.1历史回顾 1
第1章 张力腿平台的种类、结构和建造 1
1.1.2张力腿平台总体结构形式和特点 4
1.1.3张力腿平台的分类 6
1.2传统类型的张力腿平台 9
1.2.1平台实例介绍和分析 9
1.2.2第一代张力腿平台汇总 19
1.3 两种新形式张力腿平台的构想与研究 20
1.3.1混合式张力腿平台 20
1.3.2悬式张力腿平台 21
1.4.1 SeaStars的产生 23
1.4 SeaStars系列单柱式张力腿平台 23
1.4.2总体结构设计 24
1.4.3特殊优势 26
1.4.4平台实例 30
1.4.5 SeaStarTLP平台汇总 35
1.5 MOSES系列张力腿平台 36
1.5.1简介 36
1.5.2总体结构及特点 37
1.5.3平台实例 40
1.6延伸式张力腿平台 43
1.6.1ETLP简介 43
1.6.2总体结构 44
1.6.3 ETLP的特点 46
1.6.4平台实例 51
1.7总结及展望 56
1.7.1张力腿平台在不断发展 56
1.7.2张力腿平台的发展对产业界的影响 57
参考文献 58
第2章 Spar平台的种类和结构 61
2.1 Spar平台的产生及历史回顾 61
2.2 Spar平台总体结构 63
2.2.1平台上体 64
2.2.2平台主体 65
2.2.3中央井及立管系统 67
2.2.4系泊系统 68
2.3 Spar平台的建造与安装 70
2.3.1第一阶段 70
2.3.2第二阶段 71
2.3.3第三阶段 71
2.3.4第四阶段 71
2.4 Spar平台的总体性能 75
2.4.1结构模型 75
2.4.2总体运动响应 76
2.4.3模型实验及分析 80
2.5世界上有关Spar平台的研究 83
2.5.1早期研究 83
2.4.4平台运动响应对各关键部位的影响 83
2.5.2近期研究 84
2.6第一代Spar平台——Classic Spar平台 88
2.6.1平台实例 89
2.6.2 ClassicSpar平台发展状况小结 93
2.7 第二代Spar平台——Truss Spar平台 94
2.7.1Truss Spar平台总体结构 94
2.7.2平台实例 96
2.7.3Truss Spar平台发展状况小结 101
2.8第三代Spar平台——Cell Spar平台 102
2.8.1 Cell Spar平台总体结构 102
2.8.2平台实例——Red Hawk Spar平台 103
2.9.1 Spar平台的优势 105
2.9 Spar平台的优势及发展状况 105
2.9.2 Spar平台目前的发展状况 106
参考文献 107
第3章 浮式生产储油装置 111
3.1世界海上油气生产方式的变化 111
3.2 FPSO的组成及特点 112
3.2.1 FPSO设施的主要组成 113
3.2.2 FPSO的主要特点 114
3.2.3其他浮式系统 115
3.3 FPSO系泊系统 115
3.3.1系泊设计 115
3.3.3锚链结构 116
3.3.2系泊模式 116
3.3.4锚泊点与锚设备 119
3.4转塔系泊装置 120
3.4.1转塔系泊装置的种类 120
3.4.2转塔的应用 122
3.4.3内部转塔系泊装置的研究动态 124
3.5海底生产设备与海面储油装置 126
3.5.1海底生产设备 126
3.5.2海面生产储油装置 127
3.5.3穿梭油轮和装卸系统 128
3.6 FPSO的疲劳分析与安全管理 128
3.6.1疲劳分析 129
3.6.3 FPSO安全管理及控制 132
3.6.2 FPSO油气爆炸分析 132
3.7 国外FPSO的概况及应用实例 133
3.7.1国外FPSO的概况 133
3.7.2应用实例 135
3.8我国浮式生产储油装置产业的发展 139
3.8.1历史回顾 139
3.8.2 FPSO产业的形成 140
3.8.3我国FPSO的技术特点和开发应用 142
3.8.4我国FPSO汇总及应用实例 149
参考文献 156
4.1.1畸形波的定义 158
4.1概述 158
第4章 畸形波 158
4.1.2关于畸形波的记录及造成的危害 159
4.1.3畸形波的形态特征及产生机理分析 162
4.2畸形波的数值模拟 163
4.2.1非线性控制方程——Schr？dinger方程模拟畸形波 163
4.2.2优化理论模拟畸形波 166
4.3畸形波的实验室模拟 173
4.3.1畸形波的实验室模拟方法之一 174
4.3.2畸形波的实验室模拟方法之二 178
4.4畸形波对海洋结构物设计的影响 180
4.5.1中国海的海底地貌特征与畸形波可能性分析 182
4.5 中国海畸形波存在的可能性初步分析 182
4.5.2南海的海流、气候特征与畸形波可能性分析 184
参考文献 189
第5章 深海采油平台本体波浪载荷计算 192
5.1概述 192
5.2波浪载荷计算的理论依据 194
5.2.1直立浮式圆柱和柱群绕射问题的数学提法 194
5.2.2基本假设和坐标系 194
5.3孤立的直立浮式圆柱一阶绕射问题的求解 196
5.3.1绕射速度势的求解 196
5.3.2孤立的直立浮式圆柱体波浪载荷计算 200
5.4直立浮式柱群的绕射问题 202
5.4.1直立浮式柱群的绕射速度势的求解 202
5.4.2直立浮式柱群线性波浪载荷计算 205
5.5平台本体波浪绕射载荷计算和分析 207
5.5.1双柱波浪力计算 207
5.5.2典型四柱式张力腿平台本体波浪载荷实例计算 215
5.6本章小结 222
参考文献 223
第6章 直立浮动圆柱和柱群的水动力系数计算 225
6.1 水动力系数计算的理论基础 225
6.1.1水动力系数的数学提法 225
6.1.2基本假设和坐标系 225
6.2孤立直立浮动圆柱辐射问题的求解 227
6.2.1流场速度势的求解 227
6.2.2孤立浮动圆柱体水动力系数计算 231
6.3直立浮动柱群的辐射问题处理 235
6.3.1直立浮动柱群的辐射理论 235
6.3.2柱群水动力系数计算 239
6.4直立浮动圆柱和柱群水动力系数计算和分析 241
6.4.1单根直立浮动圆柱的水动力系数计算 242
6.4.2四柱组合柱群的水动力系数计算分析 245
6.5本章小结 247
参考文献 247
第7章 双频入射波作用下二阶绕射问题的研究 248
7.1 问题的由来及研究综述 248
7.2双频入射下的二阶边界条件 250
7.3.1建立一阶、二阶速度势的边界积分方程 255
7.3用边界积分方程法求解二阶差频与和频速度势 255
7.3.2线性源势函数及其导数的求解 259
7.3.3二阶绕射势边界积分方程中自由表面积分项的求解 263
7.4二阶差频与和频问题的二次传递函数 267
7.5使用非直接法求差频与和频力的半解析解 271
7.6计算实例及讨论 273
7.6.1确定N？、N和b的取值 274
7.6.2不同入射频率组合下差频与和频力的计算结果 276
7.7本章小结 289
参考文献 290
8.1概述 292
8.1.1涡激非线性动力响应 292
第8章 波流联合作用下张力腿涡激非线性动力响应和稳定性 292
8.1.2张力腿平台涡激非线性振动的稳定性 293
8.2深水海洋平台张力腿涡激非线性响应 294
8.2.1非线性振动方程 294
8.2.2综合数值解法 296
8.2.3实例计算分析 298
8.3张力腿平台涡激非线性振动稳定性研究 304
8.3.1数学方程的简化 304
8.3.2 KBM法近似分析和稳定性判别 306
8.3.3实例计算研究 310
参考文献 317
9.2非线性拟静态分析 319
9.1概述 319
第9章 张力腿平台运动响应研究 319
9.2.1基本假设和坐标系统 320
9.2.2静态偏移和下沉的数学描述 320
9.2.3极限状态下静态偏移和下沉的定性分析 322
9.3波浪作用下张力腿平台运动响应分析 324
9.3.1基本假设和坐标系统 324
9.3.2动力平衡方程 325
9.3.3龙格－库塔－吉尔法求解非线性方程 327
9.4张力腿平台实例计算和分析 328
9.4.1非线性拟静态分析 329
9.4.2张力腿平台非线性动态分析 333
9.4.3张力腿平台低频运动响应探讨 339
参考文献 350
第10章 随机海浪和波流场 352
10.1随机海浪理论简述 352
10.1.1海浪要素的统计分布规律 352
10.1.2海浪谱 358
10.2波流联合作用场中流的等效作用研究 365
10.2.1基本假设和坐标系统 365
10.2.2等效均匀流基本理论 367
10.2.3小尺度直立桩柱波流联合作用力计算 373
10.7.4计算实例及分析 375
参考文献 377