第1章 绪论 1
1.1自升式平台在役性能评估背景 1
1.2自升式平台结构及在役工况 2
1.2.1平台结构组成 2
1.2.2在役工况分析 3
1.3自升式平台在役性能评估现状 5
1.3.1自升式平台环境载荷 5
1.3.2拖航/就位工况下平台稳性 6
1.3.3插/拔桩工况下桩土作用机制 7
1.3.4站立工况下桩腿动静响应 7
1.3.5站立工况下桩腿疲劳寿命 8
1.3.6意外工况下平台碰撞特性 9
1.4自升式平台在役性能评估框架设计 11
1.5本书主要内容 12
第2章 自升式平台环境载荷推算 14
2.1环境载荷计算 14
2.1.1环境参数设定 14
2.1.2海风载荷计算 14
2.1.3波浪载荷计算 15
2.1.4海流载荷计算 17
2.2基于一维极值分布的环境参数推算 18
2.2.1环境资料获取与样本构造 18
2.2.2一维极值分布优选理论 20
2.2.3一维极值分布优选工程应用 22
2.2.4环境参数推算 24
2.3基于二维极值分布的环境参数推算 24
2.3.1主导与伴随要素相关性分析 24
2.3.2二维极值分布优选理论 25
2.3.3二维极值分布优选工程应用 26
2.3.4环境参数推算 28
2.4风阻系数及其影响规律分析 29
2.4.1研究对象与风阻系数定义 29
2.4.2仿真风载荷求解与评价 31
2.4.3风阻系数随风向角变化规律分析 36
2.5弦杆拖曳水动力系数及其影响规律分析 38
2.5.1研究对象与拖曳水动力系数定义 38
2.5.2仿真流载荷求解 40
2.5.3粗糙度影响规律分析 41
2.5.4入射角影响规律分析 45
第3章 拖航/就位工况下平台稳性研究 51
3.1拖航工况下平台稳性研究 51
3.1.1拖航系统数值模型构建 51
3.1.2平台稳性影响因素分析 52
3.2就位工况下平台稳性研究 57
3.2.1就位工况数值模型构建 57
3.2.2降桩工况平台稳性分析 58
3.2.3系泊状态平台稳性分析 64
3.3基于多目标优化的平台定位方法探讨 75
3.3.1定位系统优化模型构建 75
3.3.2优化结果分析与讨论 78
第4章插/拔桩工况下桩土作用机制 80
4.1插/拔阻力理论计算 80
4.1.1插桩阻力公式 80
4.1.2拔桩阻力公式 83
4.2自升式平台插/拔桩数值模拟分析 87
4.2.1插/拔桩数值模型构建 87
4.2.2插桩阻力影响因素分析 90
4.2.3插桩土体流动机制 91
4.2.4拔桩阻力影响因素分析 92
4.2.5拔桩土体流动机制 94
4.3集成分析平台开发与应用 95
4.3.1集成分析平台开发 95
4.3.2工程应用 103
第5章 站立工况下平台静态/动态响应特性 112
5.1平台桩腿静态响应特性 112
5.1.1结构数值模型构建 112
5.1.2响应结果 116
5.1.3特征指标校核 119
5.2平台桩腿动态响应特性 121
5.2.1平台自振特性分析 121
5.2.2基入射角响应分析 124
5.2.3入射角影响规律分析 127
5.3南海北部湾处平台动态响应 129
5.3.1环境参数与流体动力参数配对 129
5.3.2平台位移响应差异性分析 130
第6章 站立工况下平台桩腿管节点疲劳寿命评估 133
6.1几何参数对管节点应力影响规律分析 133
6.1.1管节点数值模型构建 133
6.1.2几何参数影响规律分析 134
6.2理想状态下的桩腿疲劳寿命评估 140
6.2.1基础理论分析 140
6.2.2热点疲劳寿命评估 143
6.3实际状态下桩腿疲劳寿命评估 149
6.3.1基础理论分析 150
6.3.2热点疲劳寿命 151
第7章 意外工况下平台的碰撞特性 159
7.1对心工况碰撞响应 159
7.1.1对心碰撞数值模型构建 159
7.1.2碰撞前初始应力分析 161
7.1.3对心碰撞响应分析 162
7.1.4碰撞参数影响规律分析 167
7.2非对心工况碰撞响应 175
7.2.1非对心碰撞响应分析 175
7.2.2对心与非对心碰撞对比 181
参考文献 182