海洋石油平臺設(shè)計

內(nèi)容概要

　　《石油高等院校特色教材：海洋石油平臺設(shè)計》詳細講述了各類海洋石油平臺的應用范圍及優(yōu)缺點，以及風、浪、流、冰、地震等荷載及使用荷載的概念和相關(guān)計算；重點講述了導管架平臺和移動式平臺，包括坐底式平臺、自升式平臺、半潛式平臺的設(shè)計、結(jié)構(gòu)特點及有關(guān)技術(shù)參數(shù)的選擇與計算?！　　妒透叩仍盒Ｌ厣滩模汉Ｑ笫推脚_設(shè)計》可作為高等院校船舶與海洋工程專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的教材或參考書，并可供從事海洋石油平臺設(shè)計、制造領(lǐng)域的科技人員學習和參考。

書籍目錄

第一章 緒論 第一節(jié) 海洋石油平臺的類型 第二節(jié) 世界海洋石油平臺發(fā)展概況 第三節(jié) 我國海洋石油平臺發(fā)展概況 第四節(jié) 海洋石油平臺的發(fā)展趨勢 思考題 第二章 設(shè)計荷載 第一節(jié) 設(shè)計荷載分類 第二節(jié) 使用荷載 第三節(jié) 風荷載 第四節(jié) 波浪荷載 第五節(jié) 海流荷載 第六節(jié) 冰荷載 第七節(jié) 地震荷載 第八節(jié) 荷載組合 思考題 第三章 導管架平臺總體設(shè)計 第一節(jié) 設(shè)計參數(shù) 第二節(jié) 導管架平臺的構(gòu)成及分類 第三節(jié) 平臺的方位、結(jié)構(gòu)型式及主要尺寸設(shè)計 第四節(jié) 平臺上的主要設(shè)備 第五節(jié) 平臺上設(shè)備的布置 思考題 第四章 平臺甲板結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施設(shè)計 第一節(jié) 甲板結(jié)構(gòu)的計算模型 第二節(jié) 甲板結(jié)構(gòu)的設(shè)計 第三節(jié) 附屬設(shè)施設(shè)計 思考題 第五章 樁基設(shè)計 第一節(jié) 樁基分類 第二節(jié) 單樁軸向承載力計算 第三節(jié) 單樁橫向承載力計算 第四節(jié) 群樁效應與荷載分布 第五節(jié) 樁體設(shè)計 思考題 第六章 導管架設(shè)計 第一節(jié) 設(shè)計依據(jù)及設(shè)計內(nèi)容 第二節(jié) 設(shè)計計算模型 第三節(jié) 設(shè)計計算剛度矩陣 第四節(jié) 桿件端點變位與受力 第五節(jié) 導管架構(gòu)件強度校核 思考題 第七章 樁基平臺的動力分析 第一節(jié) 結(jié)構(gòu)動力學概述 第二節(jié) 單自由度體系振動 第三節(jié) 多自由度體系振動 第四節(jié) 樁基平臺的運動分析 第五節(jié) 平臺對規(guī)則波的響應分析 第六節(jié) 平臺對不規(guī)則波的響應分析 第七節(jié) 平臺對地震響應的分析 思考題 第八章 圓管構(gòu)件的強度與穩(wěn)定計算 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 圓管構(gòu)件的強度計算 第三節(jié) 圓管構(gòu)件的穩(wěn)定性計算 第四節(jié) 圓管構(gòu)件強度與穩(wěn)定校核算例 思考題 第九章 管節(jié)點的設(shè)計與疲勞分析 第一節(jié) 管節(jié)點的型式與術(shù)語 第二節(jié) 管節(jié)點的應力分析 第三節(jié) 管節(jié)點的強度分析 第四節(jié) 管節(jié)點的設(shè)計 第五節(jié) 管節(jié)點疲勞分析 思考題 第十章 移動式平臺結(jié)構(gòu)型式與主尺度 第一節(jié) 平臺設(shè)計方法和要求 第二節(jié) 平臺結(jié)構(gòu)組成與結(jié)構(gòu)型式選擇 第三節(jié) 平臺排水量的確定 第四節(jié) 平臺主尺度 思考題 第十一章 移動式平臺船體結(jié)構(gòu)的設(shè)計 第一節(jié) 船體的受力狀態(tài) 第二節(jié) 船體的結(jié)構(gòu)組成及型式 第三節(jié) 船體基本構(gòu)件設(shè)計 第四節(jié) 船體總強度校核 第五節(jié) 船體局部強度校核 思考題 第十二章 移動式平臺的重量與重心 第一節(jié) 空平臺重量的估算 第二節(jié) 平臺的排水量和重心估算 第三節(jié) 自升式平臺的重量分類與組合 第四節(jié) 半潛式平臺重量的估算 思考題 第十三章 底撐式平臺的著底穩(wěn)性 第一節(jié) 平臺著底穩(wěn)性設(shè)計標準 第二節(jié) 平臺的抗傾與抗滑穩(wěn)性 第三節(jié) 平臺的樁基穩(wěn)性 第四節(jié) 影響平臺著底穩(wěn)性的因素 思考題 第十四章 浮動式鉆井平臺的漂浮穩(wěn)性 第一節(jié) 平臺的運動 第二節(jié) 平臺的完整穩(wěn)性 第三節(jié) 平臺的破艙穩(wěn)性 第四節(jié) 平臺的沉浮穩(wěn)性 思考題 第十五章 錨泊系統(tǒng) 第一節(jié) 錨和錨鏈 第二節(jié) 錨泊系統(tǒng)的種類與布置型式 第三節(jié) 錨泊設(shè)備計算與要求 第四節(jié) 錨系設(shè)計 第五節(jié) 錨泊定位系統(tǒng)分析 思考題 第十六章 移動式平臺設(shè)計 第一節(jié) 坐底式平臺設(shè)計 第二節(jié) 自升式平臺設(shè)計 第三節(jié) 半潛式平臺設(shè)計 思考題 參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   受彎構(gòu)件（或結(jié)構(gòu)）的剛度用撓度衡量，結(jié)構(gòu)振動用自振周期（或頻率）衡量，軸向受力桿件的剛度用長細比控制。關(guān)于撓度和自振周期的規(guī)定可參照我國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范或其他有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。 第二節(jié) 圓管構(gòu)件的強度計算 強度計算是以屈服點作為極限值，根據(jù)規(guī)范要求確定容許應力。結(jié)構(gòu)物體中任一點的計算應力不得超過容許應力。當結(jié)構(gòu)的計算應力低于容許應力時，結(jié)構(gòu)就始終處于彈性范圍內(nèi)工作，認為結(jié)構(gòu)是安全的。 導管架的構(gòu)件主要包括腿柱和支撐，這些構(gòu)件由鋼管組成。圓管構(gòu)件按其受力性質(zhì)可分為軸向受力構(gòu)件、受彎構(gòu)件和偏心受力構(gòu)件，以及同時承受外水壓力及受扭的構(gòu)件等。 結(jié)構(gòu)設(shè)計時按不同類型的構(gòu)件分別進行計算，然后再設(shè)計構(gòu)件之間的連接。在進行圓管構(gòu)件的強度計算之前，先介紹鋼材的強度破壞準則。 一、強度破壞準則 1.鋼材單向受拉的主要性能 鋼材單向受拉時，在達到比例極限σp前，鋼材的工作是彈性的。達到比例極限后，出現(xiàn)了少量屈服變形一直到屈服點σs。隨后出現(xiàn)一段純塑性變形，稱為屈服或流動。以后鋼材強度有所提高，稱為鋼材的強化階段直至破壞，這時的塑性變形很大。破壞時的伸長率表示了鋼材的塑性大小。鋼材受壓和受剪時的應力應變關(guān)系與受拉情況相似。 從鋼材的拉伸試驗曲線可以得出以下的重要結(jié)論： （1）屈服點σs是鋼材的強度指標，這時應力不增加而應變卻繼續(xù)增加，將產(chǎn)生很大的塑性變形，使結(jié)構(gòu)失去承載能力。 （2）鋼材可認為是理想的彈塑性體，這是因為比例極限σp與屈服點σp十分接近，在工程計算中可近似地將鋼的彈性工作階段提高到屈服點，即假定鋼材在其應力到達屈服點前為彈性體，而在屈服點后為完全塑性體。 （3）極限強度σb與σs的差值是鋼材的強度儲備。應力先超過屈服臺階，進入強化階段，最終達到極限強度σh被拉斷。由于塑性變形比彈性變形大得多，結(jié)構(gòu)早已失去承載能力，因此極限強度不能作為計算的依據(jù)，只能當作一種強度儲備。 2.鋼材的破壞形式 鋼材的破壞有兩種性質(zhì)完全不同的形式，即塑性破壞和脆性破壞。塑性破壞是由于變形過大，超過構(gòu)件材料可能的應變能力而產(chǎn)生的，應力達到抗拉強度σp后才發(fā)生。在塑性破壞前，由于有較大的塑性變形發(fā)生，且變形持續(xù)時間較長，容易被發(fā)現(xiàn)而采取補救措施。脆性破壞的特點是破壞前的變形很小，甚至沒有塑性變形。發(fā)生脆斷時的應力常小于屈服點，裂縫開展速度極快，因為脆性破壞前沒有任何預兆，無法及時察覺予以補救，所以比塑性破壞更危險。

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