浮式平台设计原理
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作者孙丽萍
出版社科学出版社
ISBN9787030762368
出版时间2024-03
装帧平装
开本其他
定价98元
货号1203245451
上书时间2024-11-22
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目录
目录
第1章 绪论1
1.1 典型浮式平台及其特点1
1.1.1 张力腿平台1
1.1.2 深吃水单立柱式平台4
1.1.3 半潜式平台6
1.1.4 浮式生产储卸油装置9
1.2 浮式平台建造与安装10
1.2.1 深吃水单立柱式平台建造与安装11
1.2.2 张力腿平台建造与安
1.2.3 半潜式平台建造与安装15
1.2.4 浮式生产储卸油装置建造与安装17
1.3 浮式平台应用模式与选型19
1.3.1 深水油气田开发工程模式19
1.3.2 浮式平台的功能与特点21
1.3.3 浮式平台选型原则23
1.4 浮式平台设计原理概述24
练习题27
第2章 浮式平台总体方案设计28
2.1 设计基础要求与规范28
2.1.1 设计基础资料28
2.1.2 深水浮式平台设计规范34
2.2 上部组块总体布置36
2.2.1 上部组块总体布置基本原则36
2.2.2 上部组块重量与甲板36
2.3 半潜式平台总体尺度规划38
2.3.1 规划原则38
2.3.2 规划方法41
2.3.3 垂荡运动估算44
2.4 张力腿平台总体尺度规划45
2.4.1 系泊力学原理45
2.4.2 波浪导致的筋腱张力估算49
2.4.3 规划原则51
2.4.4 规划方法52
2.5 深吃水单立柱式平台总体尺度规划54
2.5.1 规划原则54
2.5.2 规划方法55
2.6 浮式平台的结构规划57
2.6.1 结构规划原则与方法57
2.6.2 板、加强筋和横梁的设计59
2.6.3 结构屈曲强度设计61
练习题67
第3章 浮式平台总体性能分析68
3.1 平台稳性分析68
3.1.1 稳性的定义68
3.1.2 平台静水力要素计算70
3.1.3 横截曲线与进水角曲线计算72
3.1.4 平台稳性衡准73
3.2 平台波浪载荷计算77
3.2.1 线性辐射/绕射势流理论77
3.2.2 静水力与惯性力80
3.2.3 一阶波浪载荷81
3.2.4 二阶波浪载荷82
3.2.5 小尺度构件Morison力85
3.3 平台运动性能分析87
3.3.1 频域与时域分析方法87
3.3.2 波频运动89
3.3.3 低频运动92
3.3.4 固有周期92
3.4 平台气隙分析93
3.5 案例分析95
3.5.1 平台主要参数95
3.5.2 平台水动力分析模型96
3.5.3 平台运动RAO结果97
3.5.4 环境载荷计算97
练习题101
第4章 浮式平台结构强度分析104
4.1 载荷类型104
4.2 总体强度分析105
4.2.1 波浪载荷分析105
4.2.2 工况组合110
4.2.3 评估流程111
4.3 局部强度分析115
4.4 疲劳强度设计分析117
4.4.1 浮式平台结构疲劳特点117
4.4.2 基于S-N曲线的疲劳分析方法118
4.4.3 疲劳寿命分析方法123
练习题129
第5章 定位系统设计与分析130
5.1 定位系统形式130
5.1.1 多点系泊与单点系泊130
5.1.2 悬链线式系泊与张紧式系泊132
5.1.3 动力定位133
5.2 系泊系统设计134
5.2.1 规范与设计考虑因素134
5.2.2 常用系泊线材料及特点136
5.2.3 系泊受力分析方法138
5.2.4 系泊系统强度特性分析143
5.2.5 系泊系统疲劳特性分析146
5.3 张力腿系泊149
5.3.1 系泊构成形式149
5.3.2 水平方向刚度和垂向刚度计算151
5.3.3 张力腿系统强度分析151
5.4 动力定位系统155
5.4.1 动力定位系统的组成155
5.4.2 动力定位能力分析156
5.4.3 平台定位动态模拟160
5.4.4 规范与动力定位系统分级162
练习题163
第6章 海洋立管设计与分析164
6.1 典型生产立管164
6.1.1 钢悬链立管164
6.1.2 柔性立管166
6.1.3 顶部张紧式立管169
6.1.4 混合式立管172
6.2 立管的设计基础174
6.2.1 设计基础资料174
6.2.2 设计阶段与内容175
6.2.3 在位分析与疲劳分析177
6.3 规范设计179
6.3.1 载荷抗力系数法与工作应力法179
6.3.2 APIRP2RD规范设计180
6.3.3 DNVOSF201 规范设计184
6.3.4 APIRP17B和APIRP17J规范设计191
6.4 钻井立管设计195
6.4.1 立管设计规范196
6.4.2 钻井立管分析的环境条件197
6.4.3 钻井立管分析方法197
练习题201
部分习题答案202
参考文献212
内容摘要
浮式平台是深水资源开发利用的主要工程设施，浮式平台设计是我国向深水海洋工程进军过程中需要掌握的核心技术之一。浮式平台设计原理是研究浮式平台总体方案设计基本理论和方法的一门应用学科。
本书围绕SEMI、TLP、SPAR等典型浮式平台总体方案设计的基本理论与设计分析方法展开介绍。首先，结合规范与深海油气开发中的典型平台特点介绍浮式平台的总体尺度及结构规划原则与方法；然后，从设计分析的角度阐述平台的稳性、响应传递函数、气隙等的总体性能分析方法，平台结构总体强度、局部强度与疲劳分析方法，以及浮式平台定位系统设计与分析方法；最后，介绍浮式平台和海床井口连接设施——海洋生产与钻井立管的设计与分析方法。
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