淺海5.2m水深海上石油儲(chǔ)罐平臺(tái)的設(shè)計(jì)與分析含開(kāi)題及7張CAD圖,淺海,水深,海上,石油,平臺(tái),設(shè)計(jì),分析,開(kāi)題,cad XX設(shè)計(jì)答辯,淺海儲(chǔ)罐平臺(tái)設(shè)計(jì)與分析 姓 名: XXXXX 專(zhuān) 業(yè): XXXXXXXXXXX 指導(dǎo)老師: XXXX,目錄,一.選題的來(lái)源和意義 二.設(shè)計(jì)任務(wù) 三.環(huán)境條件及設(shè)計(jì)依據(jù) 四.平臺(tái)主尺度的確定 五. 荷載計(jì)算 六.平臺(tái)整體靜力分析 七.地震動(dòng)力分析 八.樁基分析,一.選題的來(lái)源和意義,隨著海上油田逐漸向遠(yuǎn)離海岸發(fā)展，此時(shí)建造水下輸油管不僅經(jīng)濟(jì)上不合算，而且輸油工藝上也有困難，因此從60年代起就出現(xiàn)了海上就地儲(chǔ)油技術(shù)儲(chǔ)罐平臺(tái)。 本設(shè)計(jì)依托月東區(qū)塊開(kāi)發(fā)工程A平臺(tái)擴(kuò)建項(xiàng)目,進(jìn)行儲(chǔ)罐平臺(tái)的設(shè)計(jì)與分析。,二.設(shè)計(jì)任務(wù),根據(jù)使用要求、環(huán)境條件、地質(zhì)資料， 利用已學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)適合淺海海域油田開(kāi)發(fā)的導(dǎo)管架儲(chǔ)罐平臺(tái)，確定出平臺(tái)的類(lèi)型以及主尺度,進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行靜力分析和動(dòng)力分析,最終設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)要求的平臺(tái)。 本課題的任務(wù)是設(shè)計(jì)在5.2m水深淺海海域內(nèi)適用的四腿導(dǎo)管架儲(chǔ)罐平臺(tái)。,三.環(huán)境條件及設(shè)計(jì)依據(jù),3.1 環(huán)境條件 設(shè)計(jì)水深： 5.2m 潮位：（以黃海平均海平面為基準(zhǔn)面） 校核高水位（50年重現(xiàn)期） 3.69m 設(shè)計(jì)高水位 2.43m 黃海平均海平面 0.00m 設(shè)計(jì)低水位 -1.85m 校核低水位 -3.70m,,波浪： 校核高水位最大可能波高 5.2m 對(duì)應(yīng)波浪周期 8.1s 設(shè)計(jì)高水位最大可能波高 4.6m 對(duì)應(yīng)波浪周期 7.8s 海流：最大實(shí)測(cè)流速 表層 117cm/s 中層 108cm/s 底層 99cm/s 風(fēng)： 強(qiáng)風(fēng)向：SSW向 常風(fēng)向：NE(f=18%) 設(shè)計(jì)風(fēng)速取31.6m/s,,海冰： 設(shè)計(jì)冰厚（50年一遇） 0.5m 抗壓強(qiáng)度 2120kPa 海生物： 平均海平面以下的構(gòu)件考慮7cm厚的海生物附著 腐蝕和磨損： 飛濺區(qū)的構(gòu)件腐蝕裕量考慮 5mm 冰接觸區(qū)構(gòu)件磨損量考慮 1mm,,3.2設(shè)計(jì)依據(jù) 海上固定平臺(tái)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建造的推薦作法-工作應(yīng)力設(shè)計(jì)法（SY/T 10030-2004） 淺海鋼質(zhì)固定平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建造技術(shù)規(guī)范（SY/T4094-95 ） 設(shè)計(jì)使用年限： 15年 平臺(tái)用鋼: D36，屈服應(yīng)力為355Mpa,四.平臺(tái)主尺度的確定,4.1整體結(jié)構(gòu)形式： 本設(shè)計(jì)平臺(tái)為四腿鋼質(zhì)導(dǎo)管架儲(chǔ)罐平臺(tái)，計(jì)算實(shí)體模型如右圖。 4.2上部平臺(tái)設(shè)施及尺寸： 上部平臺(tái)：兩層梁板結(jié)構(gòu)，主梁采用焊接H型鋼H1200，次梁H700、H400，甲板滿(mǎn)鋪10mm厚鋼板。 工作甲板：主梁采用焊接H型鋼H400，其余HN300 儲(chǔ)罐：為立式圓柱形拱頂鋼罐，容積為2000 m3,4.3 其他尺寸,五.荷載計(jì)算,5.1固定荷載: 包括結(jié)構(gòu)自重和設(shè)備自重等荷載，結(jié)構(gòu)自重包括導(dǎo)管架、樁、上部組塊、儲(chǔ)罐以及其它附屬結(jié)構(gòu)的自重。水面以下結(jié)構(gòu)構(gòu)件的浮力也是固定荷載的一部分，由SACS系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算。 儲(chǔ)罐容量2000 m3，在計(jì)算模型中未建立實(shí)體，故采取均布加載的方式，加載于實(shí)際位置所在的甲板上。,,,,,,,,5.2活荷載:,包括設(shè)備中的液體,人員活動(dòng)等，人員活動(dòng)荷載考慮2.5kPa。在模型上均布加載于設(shè)備未占區(qū)的甲板單元上。在計(jì)算程序中荷載標(biāo)識(shí)為 LIVE。,5.3環(huán)境荷載：,風(fēng)載荷：作用在結(jié)構(gòu)上的風(fēng)荷載采用SY/T 10030-2004 中2.3.2c節(jié)中的風(fēng)力計(jì)算公式: F=0.0473V2CsA 式中: F風(fēng)力,N; V風(fēng)速,km/h，設(shè)計(jì)風(fēng)速取31.6m/s; Cs形狀系數(shù)，梁1.5、建筑物的側(cè)面1.5、圓形截面0.5、平臺(tái)總投影面積1.0; A結(jié)構(gòu)物迎風(fēng)面積,m2 X向W1=138,Y向W2126,冰荷載:,作用于導(dǎo)管架腿上的冰力采用SY/T10031-2000中的Korzhavin公式計(jì)算: 式中: F作用于導(dǎo)管架上的冰力,kN; I嵌入系數(shù)，取1.2; fc接觸系數(shù)，取0.45; Cx冰的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度,kN/m2; D冰接觸區(qū)域結(jié)構(gòu)的寬度或直徑,m; t冰的厚度,m 考慮冰的遮蔽效應(yīng)，遮蔽系數(shù)X、Y向0.3，對(duì)角線(xiàn)向0.75、0.1。 作用點(diǎn)：設(shè)計(jì)高水位處,,,,波浪荷載：采用Morison公式，斯托克斯五階波浪理論計(jì)算 ： 輸入波高、周期、方向程序自動(dòng)計(jì)算 流荷載：采用SY/T 10030-2004中2.3.3c節(jié)中的計(jì)算公式: 輸入方向、流速程序自動(dòng)計(jì)算 海生物： MarineGrowth 輸入厚度7cm,,,,六.平臺(tái)整體靜力分析,6.1 SACS建模 上部甲板的鋪板采用板單元進(jìn)行模擬，節(jié)點(diǎn)按剛性節(jié)點(diǎn)處理，導(dǎo)管架與樁之間的環(huán)形空間灌注水泥漿，采用灌漿腿模型。,6.2荷載工況組合,冰工況： CM01=DEAD + CURRENT WIND + ICE0 CM02=DEAD + CURRENT WIND + ICE49 CM03=DEAD + CURRENT WIND + ICE90 設(shè)計(jì)工況：CM04= DEAD + 4.6 M. WAVE AT 0.0 DEG + CURRENT WIND CM05= DEAD + 4.6 M. WAVE AT 49 DEG + CURRENT WIND CM05= DEAD + 4.6 M. WAVE AT 90 DEG + CURRENT WIND 校核工況：CM06= DEAD + 5.2 M. WAVE AT 0.0 DEG + CURRENT WIND CM07= DEAD + 5.2 M. WAVE AT 49 DEG + CURRENT WIND CM08= DEAD + 5.2 M. WAVE AT 90 DEG + CURRENT WIND 注： DEAD自重 WAVE波浪 CURRENT海流 WIND風(fēng) ICE冰,6.3桿件名義應(yīng)力校核,所有桿件的最大應(yīng)力比均小余1.0，滿(mǎn)足規(guī)范要求 ：,5.4各種工況下的最大位移,,平臺(tái)最大水平位移發(fā)生在工況CM01下,即X向風(fēng)、冰、流X方向同時(shí)作用時(shí)，水平最大位移在立柱503L處，達(dá)3.36cm，滿(mǎn)足規(guī)范要求。,