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      鋼結構位移響應的分析

      發布者: 發布時間:2016/5/16 10:26:05 閱讀:次 【字體:

      本節擬對計算出的渤海冰激振動的位移及應力響應進行分析,以便從中找出一些規律,從而指導實踐。分析時仍以ZJ20一2一1平臺為例。

      一、鋼結構位移響應的分析

      平臺位移響應是反映平臺振動嚴重程度的指標之一,例如當實測平臺位移為1-3mm左右時,則在冰激振動過程中,平臺搖幌得很厲害。為了弄清平臺冰激振動的位移響應規律,今將幾種情況下的冰激振動位移響應分析如下。

      (一)甲板上不同位置的響應:甲板是作業裝備、工作人員及生活設施的集中所在,因此單板處的位移是整個平臺位移響應分析的重點。甲板上不同位置處,其位移響應是不同的。為了進行對比,對ZJ20一2一1測冰平臺,今選擇了甲板中心點甲板的邊緣點,按照水平位移(x軸方向及Y方向)及繞垂直方向的扭轉位移,分別取海冰擠壓破壞形式及日常冰冰情(取冰厚l6cm)的單層平整冰,計算出了位移響應如表3-13及圖3一7(以x方向位移為例)所示。計算時按冰實際作用方向,取正南方向。

      自表3一13中可看出,在X軸方向的水平位移,54與57兩個節點相同;但Y軸方向的水平位移以及繞垂直軸的扭轉位移,54節點與57節點的響應相差很大,這兩種位移響應均為54節點比57節點大,它表明甲板邊緣處比甲板中心點處的冰激振動位移為大。

      (二)海冰不同作用方向響應為了考察海冰作用方向對平合位移響應的影響,仍按上述冰情及冰況,對ZJ20-2一1測冰平臺的甲板中心點(圖3-1中57節點)和甲板邊緣點(圖3一1中54節點)的冰激振動位移響應進行了計算。計算時除海冰作用子平臺正南方向之外,還有作用于結構正東南方向(即東南45°)。計算結果如表3-14所示。圖3一8給出了甲板邊緣點(節點54)的x軸方向的水平位移為例。

      海冰作用方向對平臺的振動位移有影響,沿y軸方向的水平位移及繞垂直軸的扭轉位移,不同海冰作用方向時相差很大,影響顯著,但沿x軸方向的水平位移幾乎沒有影響。當海冰作用于結構正南時平臺的位移響應遠較海冰作用于平臺正東南為小。這說明將ZJ20一2一1平臺的A及A樁腿,朝著海冰的作用方向設置是合理的、正確的。

      (三)海冰不同破壞形式響應:為了分析海冰不同破壞形式對平臺振動位移的影響,按照上述同樣的冰情、冰況對MSW平臺及SW平臺,分別當海冰作用于平臺正南方向和海冰作用于平臺正東南方向,分別對海冰擠壓、彎曲和屈曲,三種破壞形式時的平臺振動位移響應,進行了計算。計算得出的峰值位移響應如表3一15所示,計算出來海冰屈曲破壞形式下沿x軸方向的水平位移曲線,如圖3-9及圖3-10所示(僅以屈曲破壞形式為例)其中圖3一9是海冰作用于平臺正南,而圖3-10則是海冰作用于正東南方向。

      海冰的破壞形式對平臺位移響應的影響很大。以MSW平臺為例,當海冰自正南方向作用于平臺時,海冰擠壓破壞引起的位移響應最大(達8.744mm),其次為屈曲破壞,而彎曲破壞時平臺位移響應最小(僅2.63mm);但SW平臺當海冰自正東南方向作用時,則又出現不同情況,井非擠壓破壞時而是屈曲破壞時平臺位移響應為最大(達60mm),其次為擠壓及彎曲破壞,情況比較復雜。

      從圖33一9及圖3一10中可看出,當海冰同為屈曲破壞形式時,雖然海水作用于平臺的方向不同,但平臺位移響應曲線的形狀相同,而位移響應的幅值,則相差很大。此外,從這兩個圖中還可以看到無論是那一個平臺,也無論海冰從那個方向作用,海冰屈曲玻壞時的位移響應曲線與海冰激振力曲線,在形式上完全不同,位移響應曲線明顯地較明平臺發生了共振。

      (四)不同質量平臺位移響應:平臺質量是影響平臺位移響應的因素之一。為了分析不同質量平臺的位移響應的影響,表3-16給出了16cm厚的單層平整冰,當海冰擠玉破壞時,冰從平臺正南作用下,四種不同質量平臺(質量自大至小,依次為MSSW,M5W和SW及IMP平臺)的位移響應?梢钥闯銎脚_甲板上部模塊的質量對平臺位移響應有很大影響,X軸方向的水平位移,隨平臺上部模塊質量的自大至小,位移響應也自大至小。

      希望大家看了“鋼結構位移響應的分析”這篇文章讓你對鋼結構位移響應能有深刻的了解,大家要趕快學習起來哦!重慶鋼結構公司專業從事鋼結構設計、加工制作和現場安裝,歡迎來電咨詢,我重慶奇冠鋼結構有限公司竭誠為您服務。

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