海洋平台钢结构的承重详细设计

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海洋平台钢结构的承重详细设计

作者：李晓颖

来源：《科技创新与应用》2013年第04期

摘 要：本文主要论述海上石油钻井平台钢结构在承重状态下的详细设计，以实际项目为例，介绍承重设计的整个过程以及相关软件的应用方法，目的在于提高设计人员的工作效率、减少错误的发生。包括如下几个部分：一、工况概述和初步设计；二、型材选用和结构力学计算；三、节点分析和加强。

关键词：承重；有限元；UC值；节点 1 工况概述和初步设计

海上石油钻井平台是以钢结构为主体的多专业协同工作的采油平台，钢结构作为承受所有荷载的载体，力学计算就成为钢结构设计的主要依据。本文以平台改造项目为例，论述承重状态下的详细设计的基本方法和工作思路。

1.1 工况概述：平台改造项目的目的是为了在平台上增加一台设备，以更好的进行原油处理，减少资源浪费。该设备重70吨外形尺寸为长2米宽12米，放置于平台东侧，目前设备就位区没有结构，需要增加结构放置设备。

1.2 初步设计：首先，要进行节点设计，我们初步设计了28个节点，节点的名称和坐标如下：

设备放置于节点6、7、N、M围成的方形区域内。该设备的重量荷载是以面荷载的形式施加到节点6、7、N、M所连接的梁格上的。 2 型材选用和结构力学计算

接下来可以选择H型钢了，由于该项目承重设备重量较大所以我们尽量选择屈服强度较大的H型钢进行设计，大梁选用H588X300X12X20的H型钢屈服强度355MPa，小梁选用H300X300X10X15的H型钢屈服强度355MPa。将这两种型钢的数据输入SACS5.2。 梁格的规格确定以后还要选择甲板板的规格，按照规范选择8毫米厚的碳素结构钢材质为Q235B，输入SACS5.2。

选择好材料就可以开始结构力学计算了，我们先根据初步设计的蓝图建立SACS5.2的力学模型，经过计算发现单靠H型钢的悬臂结构无法满足该设备的承重要求，因此考虑增加斜撑，选择直径为273毫米壁厚为10毫米的20#钢的无缝钢管。同时需要增加两个节点作为斜撑的支点，T号节点坐标为（0，0，-4）