[发明专利]海洋平台整体结构强度分析风载荷加载方法

权利要求书

1.海洋平台整体结构强度分析风载荷加载方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤S1、确定海洋平台各受风结构和设备及其在风速为1m/s时所遭受的水平风载荷；

步骤S2、将海洋平台各结构和设备分成两类：第一类是平台整体强度分析模型中需要建模并对其进行强度分析的结构部分，第二类是平台整体强度分析模型中不需要建模和分析的结构或设备；

步骤S3、对于第一类结构部分，创建平台整体强度分析模型并检查模型是否正确；

步骤S4、对于第二类结构或设备，采用虚拟板梁结构在其与平台主体的连接界面处创建虚拟结构；

虚拟板与平台主船体的结构相互垂直，沿虚拟板上部的板边处创建虚拟梁，即虚拟梁就在虚拟板上部的边缘位置处，虚拟板边缘和虚拟梁是重合的；

步骤S5、在某一风向下，对第一类结构部分的水平风载荷进行加载；

步骤S6、在该风向下，对第二类结构或设备，在已创建好的虚拟板梁结构上加载水平风载荷；

步骤S7、查看在该风向下平台整体强度分析模型中加载的水平风载荷合力的大小和水平风载荷对海底的力矩大小，用该力矩除以该合力求得该合力作用线距海底的高度；

步骤S8、使平台整体强度分析模型中加载的水平风载荷与步骤S1中确定的水平风载荷相等；

步骤S9、在该风向下，将平台整体强度分析模型中加载的水平风载荷组合为一个基本工况；

步骤S10、对其他风向的水平风载荷进行加载，重复上述步骤S5~S9的操作，每一个风向对应一个基本工况；

步骤S11、根据分析工况中的风速的大小和基本工况的水平风载荷，计算分析工况的风载荷。

2.根据权利要求1所述的海洋平台整体结构强度分析风载荷加载方法，其特征在于，所述步骤S1通过规范计算方法或风洞模型试验方法确定海洋平台各受风结构和设备所遭受的水平风载荷。

3.根据权利要求2所述的海洋平台整体结构强度分析风载荷加载方法，其特征在于，所述通过规范计算方法确定海洋平台各受风结构和设备所遭受的水平风载荷，对于每一个风向，确定的水平风载荷结果都包括：各受风结构或设备所遭受的水平风载荷、各项水平风载荷对海底的力矩、各项水平风载荷作用线距海底的高度、各项水平风载荷合力的大小、各项水平风载荷对海底的合力矩、各结构和设备所遭受水平风载荷占水平风载荷合力的比例、各结构和设备所遭受水平风载荷力矩占水平风载荷合力矩的比例；

所述通过风洞模型试验方法确定海洋平台各受风结构和设备所遭受的水平风载荷，该模型试验风载荷的结果包括各风向下的：水平风载荷合力的大小、水平风载荷对海底的合力矩、水平风载荷合力作用线距海底的高度、根据规范计算方法中各受风结构和设备所遭受水平风载荷占水平风载荷合力的比例得到的各受风结构或设备的风洞模型试验水平风载荷、根据规范计算方法中各受风结构和设备所遭受水平风载荷力矩占水平风载荷合力矩的比例得到的各受风结构或设备的风洞模型试验水平风载荷力矩。

4.根据权利要求1~3任一项所述的海洋平台整体结构强度分析风载荷加载方法，其特征在于，所述步骤S4中创建虚拟结构是设置一与平台主体相互垂直的虚拟板，沿虚拟板上部的板边处创建虚拟梁，如果结构或设备的实际高度小于预设高度，则虚拟板的高度等于结构或设备的实际高度；如果结构或设备的实际高度大于等于预设高度，则虚拟板的高度设为预设高度，虚拟板和虚拟梁的材料属性与平台主体结构的材料属性相同。

5.根据权利要求4所述的海洋平台整体结构强度分析风载荷加载方法，其特征在于，所述虚拟板梁结构中，虚拟板厚度为16mm，虚拟梁是200mm×10mm的扁钢。

6.根据权利要求3或5所述的海洋平台整体结构强度分析风载荷加载方法，其特征在于，所述步骤S5的具体过程为：在某一风向下，根据风向确定第一类结构或设备遭受的风载荷的作用面，依次在这些作用面上施加水平面载荷或线载荷，水平面载荷或线载荷的方向与风向一致，水平面载荷或线载荷的大小等于步骤S1中确定的该结构或设备所遭受的风载荷。