自升式平台三角桁架式桩腿等效的方法技术

本发明专利技术公开了一种自升式平台三角桁架式桩腿等效的方法，首先测量或设计三角桁架式桩腿中的参数：Di——第“i”个构件的直径；li——构件‘i’长度；s——横撑间距；βi——构件与水平面间倾角；αi——构件轴投影到水平面内与流向夹角；CDi——单一构件的拖曳力系数；θ——风向入射角度；W——单个弦杆的齿条根部到齿条另一端的端部的水平距离；CD0——管构件的拖曳力系数，取0.5；CD1——投影直径W对应的流向垂直于齿条时的拖曳力系数。通过上述参数可以直接确定等效理论公式CD×D=K中的K值，进而将三角桁架式桩腿等效成圆柱形桩腿，达到简化自升式平台完整稳性和破舱稳性分析中的风模型建立和桩腿风载荷计算的目的。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，首先测量或设计三角桁架式桩腿中的参数：Di——第“i”个构件的直径；li——构件‘i’长度；s——横撑间距；βi——构件与水平面间倾角；αi——构件轴投影到水平面内与流向夹角；CDi——单一构件的拖曳力系数；θ——风向入射角度；W——单个弦杆的齿条根部到齿条另一端的端部的水平距离；CD0——管构件的拖曳力系数，取0.5；CD1——投影直径W对应的流向垂直于齿条时的拖曳力系数。通过上述参数可以直接确定等效理论公式CD×D=K中的K值，进而将三角桁架式桩腿等效成圆柱形桩腿，达到简化自升式平台完整稳性和破舱稳性分析中的风模型建立和桩腿风载荷计算的目的。【专利说明】自升式平台三角桁架式粧腿等效的方法
本专利技术涉及海洋工程设计
，更具体地说，涉及三角桁架式桩腿稳性分析的改进。
技术介绍
随着陆地油气资源的减少，海洋勘探开发工作的增加，世界经济发展所需的石油、天然气等资源开采将逐步转移到海洋。自升式钻井平台作为一种移动式钻探装置，以其优良的定位能力和作业稳定性好，是大陆架海域的油气勘探和开发的重要装备之一。自升式平台的稳性分析是自升式平台设计过程中的关键技术之一，桩腿的风模型建立和风载荷计算是平台稳性计算分析中的一个重要组成部分，也是稳性计算的重要输入数据之一，直接关系到稳性分析的结果。本专利技术对进行了阐述。现有技术的三角桁架式桩腿结构，如图1和图3所示，包括三根直立的弦杆I (主舷管)、连接各个弦杆I的横撑2、支撑于横撑2和弦杆I之间的斜撑4，以及内部支撑的内撑3等多种构件。根据等效后CdXD=K的基本理论。其中，Cd为等效后粧腿(圆柱形)拖曳力系数；D为等效后桩腿(圆柱形)直径；K为恒定值。或者说，Cd是桩腿的实际拖曳力系数；D-用于稳性分析或风载荷计算时桩腿的等效直径。也就是说，在确定K值后，在实际确定桩腿稳定时，就可以以不同等效后桩腿(圆柱形)直径D对应的等效后桩腿(圆柱形)拖曳力系数Cd值进行确定。例如，在进行等效桩腿建模时，为了便于计算，一般选取等效桩腿的直径为10米(当然要视平台大小而定)，得到的K=3.5 ;如果取D=IO米，那么Cd=0.35 ;如果Κ=4.05，D=8米，那么Cd=0.506。Cd用于计算桩腿风载荷的输入数据(替代原来的形状系数值)，等效后桩腿的高度要与实际的保持一致。因此如何获得恒定值的K，是进行桩腿稳定分析，以及桩腿风载荷分析的基本依据。
技术实现思路
针对上述内容，本专利技术一种，旨在确定等效理论中CdXD=K这一公式中的K值，从而将三角桁架式桩腿等效成圆柱形桩腿，以达到简化自升式平台完整稳性和破舱稳性分析中的风模型建立和桩腿风载荷计算的目的。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种，包括如下步骤:S1、测量或设计确定三角桁架式桩腿中所有构件的如下参数:D1-第“i”个构件的直径；li—构件 ‘i’ 长度；s—横撑间距；β厂-第“ i ”个构件与水平面间倾角；α ,--第“i”个构件轴投影到水平面内与流向夹角；CDi—第“i”个构件单一构件的拖曳力系数；Θ—风向入射角度；W-单个弦杆的齿条根部到齿条另一端的端部的水平距离，Cdo-管构件的拖曳力系数，取0.5 ；Cd1-投影直径W对应的流向垂直于齿条时的拖曳力系数；S2、根据如下公式，获得Cd.D = K中K值；【权利要求】1.一种，其特征在于，包括如下步骤:s1、测量或设计确定三角桁架式桩腿中所有构件的如下参数:D1-第“i”个构件的直径；I1-构件‘i’长度；s-横撑间距；β 1-第“ i ”个构件与水平面间倾角；a 1-第“ i ”个构件轴投影到水平面内与流向夹角；CD1-第“i”个构件单一构件的拖曳力系数；Θ —风向入射角度；W-单个弦杆的齿条根部到齿条另一端的端部的水平距离，CD。一管构件的拖曳力系数，取0.s ；Cm-投影直径W对应的流向垂直于齿条时的拖曳力系数；s2、根据如下公式，获得Cd*D= K中K值； 【文档编号】E02B17/00GK103806423SQ201210448429【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年11月9日 优先权日:2012年11月9日 【专利技术者】梅荣兵, 姚云熙, 那荣庆, 戴挺, 马延德, 赵杰, 石强, 田天, 苏银燕 申请人:大连船舶重工集团有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自升式平台三角桁架式桩腿等效的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、测量或设计确定三角桁架式桩腿中所有构件的如下参数：Di‑‑第“i”个构件的直径；li‑‑构件‘i’长度；s‑‑横撑间距；βi‑‑第“i”个构件与水平面间倾角；αi‑‑第“i”个构件轴投影到水平面内与流向夹角；CDi‑‑第“i”个构件单一构件的拖曳力系数；θ‑‑风向入射角度；W‑‑‑单个弦杆的齿条根部到齿条另一端的端部的水平距离,CD0‑‑管构件的拖曳力系数，取0.5；CD1‑‑投影直径W对应的流向垂直于齿条时的拖曳力系数;S2、根据如下公式，获得CD·D＝K中K值；K=(ΣDi2li/s)ΣCDei---(1)]]>CDei=[sin2βi+cos2βisin2αi]3/2CDiDili(ΣDi2li/s)s---(2)]]>当杆件为圆柱形杆件时，式中CDi取为0.5；当杆件为弦杆时，CDi的取法如下式所示：CD1=1.8;W/Di<1.21.4+1/3(W/Di);1.2<2.0;1.8<W/DiW/Di<1.8---(4)]]>...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梅荣兵，姚云熙，那荣庆，戴挺，马延德，赵杰，石强，田天，苏银燕，
申请(专利权)人：大连船舶重工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21