海洋立管動態(tài)響應(yīng)及動態(tài)可靠度分析.pdf

1、我國的海洋油氣資源豐富，在環(huán)太平洋油氣帶約有350萬平方千米的管轄海域，目前已發(fā)現(xiàn)7個(gè)大型含油氣沉積盆地，已評價(jià)證實(shí)的油、氣田30個(gè)，石油資源量8億多噸，天然氣1300多億立方米。由于我國海洋油氣開采起步較晚，經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)都比較匱乏，但隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，油氣資源需求的不斷增加，海洋油氣資源必將成為我國油氣開發(fā)的重點(diǎn)目標(biāo)。海洋油氣資源的采集依賴于海洋石油鉆井平臺，作為深海油氣田開發(fā)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，海洋立管以其全新的形式、動態(tài)特

2、性以及高技術(shù)含量變得格外引人注目。因此，系統(tǒng)的研究海洋立管在復(fù)雜海況下的動態(tài)響應(yīng)問題對于我國海洋油氣資源的安全開發(fā)是十分有意義的。
　　本文以波浪載荷和地震載荷為例，系統(tǒng)的研究了海洋立管受到的波浪載荷、地震載荷的計(jì)算方法，在時(shí)域內(nèi)計(jì)算了海洋立管的動態(tài)響應(yīng)，結(jié)合格拉瑪-沙爾勒葉級數(shù)擬合法對海洋立管的響應(yīng)值的概率密度函數(shù)進(jìn)行擬合，進(jìn)而分別計(jì)算海洋立管在兩種載荷下的動力可靠度，本文的具體研究內(nèi)容如下:
　　我國油氣資源的開發(fā)以及結(jié)

3、構(gòu)動力響應(yīng)分析的綜述。基于我國對海洋油氣資源需求的日益增多，對海洋結(jié)構(gòu)物的安全越發(fā)重視的課題背景，系統(tǒng)的研究了海洋立管動力響應(yīng)、動力可靠度分析，對于海洋油氣資源安全開發(fā)的意義和必要性。介紹了目前我國海洋資源的分布和開發(fā)情況。基于海洋立管位置的不同，介紹了海洋立管的結(jié)構(gòu)和分類，綜述了海洋結(jié)構(gòu)物在波浪載荷、地震載荷作用下的動力響應(yīng)分析國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀。
　　對線性波、非線性波、橢圓余弦理論和孤立波四種波浪理論進(jìn)行了概述，在此基礎(chǔ)上得到

4、了作用在海洋立管上面的波浪力的表達(dá)式。
　　分別介紹了反應(yīng)譜法和時(shí)程響應(yīng)分析法，并得到兩種計(jì)算地震載荷方法中，海洋立管質(zhì)點(diǎn)受到地震作用的表達(dá)式。
　　通過Matlab軟件編制了人工生成地震波的程序，該程序可實(shí)現(xiàn)不同地震烈度、場地分組下人工地震波加速度時(shí)程的計(jì)算。
　　基于Stokes5階波浪理論，結(jié)合ANSYS有限元分析軟件，對海洋立管進(jìn)行了3種極端波浪載荷作用下的動態(tài)時(shí)程響應(yīng)分析。
　　采用振型分解法與時(shí)程響應(yīng)