初始缺陷海底管線的屈曲劇變特性研究.pdf

1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文初始缺陷海底管線的屈曲劇變特性研究姓名：王武剛申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：巖土工程指導(dǎo)教師：劉潤20090501A B S T R A C TS i n c et h ee a r l y s e v e n t i e s p i p e l i n e s h a v eb e c o m eo n eo ft h em a i nm e a n so ft r a n s p o r t i n g o i l a

2、 n d g a s o f f s h o r ei nm a n y p a r t so f t h ew o r l d ．I n - s e r v i c eh y d r o c a r b o n sm u s tb et r a n s p o r t e d a t h i g ht e m p e r a t u r ea n d p r e s s u r et oe a s et h ef l o wa n d

3、 p r e v e n ts o l i d i f i c a t i o no f t h eW a X f r a c t i o n ．T h eb u c k l i n go f s u b m a r i n e p i p e l i n e so c c n r d u e t ot h e i n t r o d u c t i o no f a x i a l c o m p r e s s i v ef o r

4、 c e sc a u s e d b y t h e c o n s t r a i n e d e x p a n s i o n ss e tu pb y t h e r m a la n di n t e r n a l p r e s s u r e a c t i o n s ．S u c hc o m p r e s s i v ef o r c e sC a nl e a d t Ol a t e r a lb u c

5、k l i n gi nt h ep l a n e o f t h es e a b e d o rb u c k l i n gi n a v e r t i c a lp l a n e ．T o e l ／s a l em i n i m a l i n t e r f e r e n c ew i t ho t h e r m a r i n ea c t i v i t i e st h ep i p e l i n e s

6、a l e u s u a l l yb u f f e di nat r e n c h ．I ns u c h c a s e st h e l a t e r a l s o i l r e s t r a i n t e x c e e d st h e v e r t i c a l u p l i f t r e s t r a i n tc r e a t e d b yt h ep i p e ’Ss u b m e r

7、 g e d w e i g h t ．T h e r e f o r e ，v e r t i c a l b u c k l i n gi sp a r t i c u l a r l yo fi n t e r e s tw i t h r e s p e c t t oe n t r e n c h e ds u b m a r i n e p i p e l i n e s ．P e r f o r m i n gs u c

8、ha n a l y s i s ，t h ec o r r e c tm i t i g a t i o nm e a s u r e sf o r t h e r m a lb u c k l i n gC a nb e t a k e ni n t oa c c o u n te i t h e r b ya c c e p t a n c e o f b a r b u c k l i n gb u t p r e v e n

9、t i n gt h ed e v e l o p m e n to fe x c e s s i v eb e n d i n gm o m e n t ，o r b yp r e v e n t i n ga n y o c c u r r e n c e o f b e n d i n g ．T h e p r e s e n ts t u d yo f t h et h e s i s c o n c e n t r a t e

10、 so nv e r t i c a l u p h e a v a lb e h a v i o ro fi m p e r f e c tm a r i n ep i p e l i n e s ．T h ea n a l y s i so f m e c h a n i c a lm o d e l ，a n a l y t i cs o l u t i o na n dp r o t e c t i v em e a s u r

11、 e s h a s b e e nc a r r i e d o n ，b y r e f e r r i n gt oa m a s so f p e r t i n e n t l i t e r a t u r ef r o m d o m e s t i c a n do v e r s e a s ．M e a n w h i l e ，m a n yc o r r e l a t i v e t h e o r e t i

12、 c f o r m u l a s o fi m p e r f e c t u p h e a v a lb e h a v i o r h a v e b e e n a t t a i n e d ．A d d i t i o n a l l y , i na s s o c i a t i o n w i t ht h ep r a c t i c a l p i p e l i n eo fi n B o h a iG u

13、l f , t h ei n f l u e n c eo f v e r t i c a lu p h e a v a lb u c k l i n g a n dt h ec h o i c eo f p r o t e c t i v em e a s u r e sh a v eb e e n d i s c u s s e d ，a c c o r d i n gt op r e v i o u s t h e o r e t

14、 i c a lr e s u l t s ．T h ec o n s e q u e n c es h o w s t h a tt h eu n p r o t e c t e d s u b m a r i n e p i p e l i n eh a s b e e n f l e x i o n b r e a k d o w n u n d e r t h et e m p e r a t u r ed i f f e r

15、e n c eo f 4 5 “ C ．F u r t h e r m o r e ，t h em e t h o do f t r e n c ha n db u r i e dp r o t e c t i o n ，w h i c hC a l l e f f e c t i v e l y p r e v e n tt h e O C C U l T e n C C o f v e r t i c a l u p h e a v

16、 a l b u c k l i n g ，h a sb e e na d o p t e d ．F i n a l l y , t h e f i n i t e e l e m e n t s o f t w a r e n a m e d A B A Q U Sh a s b e e na p p l i e d t oa n a l y z i n g t h eu p h e a v a lb u c k l i n go f

17、 i m p e r f e c t p i p e l i n e sa n dt h e c a l c u l a t e dr e s u l t s a r ec o m p a r e dw i t h t h e a n a l y t i c s o l u t i o n ．T h e a n a l y z i n g r e s u l t s s h o wt h a t t h e y a r ea p p r

18、 o x i m a t e u n i f o r m ．K E YW O R D S ：S u b m a r i n ep i p e l i n e ，P r o t e c t i v e m e a s u r e s ， I m p e r f e c t p i p e l i n e ，V e r t i c a lb u c k l i n g ，A n a l y t i c s o l u t i o n , F