[发明专利]确定自升式钻井平台三角形桁架式桩腿拖航载荷的方法

摘要

本发明公开了一种确定自升式钻井平台三角形桁架式桩腿拖航载荷的方法，包括如下步骤：S1、设计或测定三角形桁架式桩腿的相关参数。S2、分七种基本工况，分别计算惯性载荷。S3、分别获得各种工况下载荷比例因子。S4、获得总惯性载荷，横摇、纵摇工况总惯性载荷，分别为各自载荷的线性组合。本发明无需利用直接法进行惯性载荷的确定，省略了创建水动力模型、创建质量模型、运动响应分析和运动响应预报的过程。本发明采用简化的方法得到惯性载荷，整个过程简便快捷，结果可靠。得到的载荷加载到结构分析模型上也十分简便，大大提高了拖航工况下的桩腿强度分析工作效率。

主权项

1.一种确定自升式钻井平台三角形桁架式桩腿拖航载荷的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、设计或测定三角形桁架式桩腿的如下参数：纵摇周期/横摇周期T；单根桩腿重；前桩腿距船尾的距离为a；后桩腿距船尾的距离为b；漂心距船尾的距离为c；后两个桩腿的间距为d；桩腿弦杆与桩腿形心之间的水平距离为e；桩腿总长度L；吃水t；S2、分为七种基本工况，分别为：将一条三角形桁架式桩腿自重G的1/3分别加载到桩腿的前、左和右弦杆上的三种工况LC1、LC2、LC3；三种工况又分别存在横摇或纵摇的情况，分别对应了三个弦杆上所遭受的垂向载荷，载荷为：LC1横、LC2横、LC3横以及LC1纵、LC2纵、LC3纵；将1/3桩腿自重G的载荷均匀加载于桩腿的三个弦杆上，有LC4或LC5两种工况，分别对应横摇或纵摇的情况，都对应于水平载荷，载荷为：LC4横、LC5纵；将1/6桩腿自重G的载荷分别线性加载于桩腿的三个弦杆上，有LC6或LC7两种工况，分别对应横摇或纵摇的情况，都对应于水平载荷，载荷为：LC6横、LC7纵；S3、分别确定LC1横、LC2横、LC3横、LC1纵、LC2纵、LC3纵、LC4横、LC5纵、LC6横、LC7纵的比例因子：其中，LC1横、LC2横、LC3横、LC1纵、LC2纵、LC3纵，选用下述公式(1)获得比例因子f1横、f2横、f3横、f1纵、f2纵、f3纵；LC4横、LC5纵，选用下述公式(2)获得比例因子f4横、f5纵；LC6横、LC7纵选用下述公式(3)获得比例因子f6横、f7纵；f1=(2πT)2θ0r1/g+1.2cosθ0---(1)]]>f₂=1.2 sin θ₀           (2)f3=(2πT)2θ0r2/g---(3)]]>其中，T为平台横摇周期或纵摇周期，θ₀为平台横摇/纵摇运动幅值；r₁、r₂的取值方式如下：LC1横：r1横=d/2LC2横：LC3横：LC1纵：r1纵=a+eLC2纵：r2纵=a-e/2LC3纵：r3纵=a-e/2LC6横：r6横=L-tLC7纵：r7纵=L-tS4、获得总惯性载荷，每一放大因子与相应重量的乘积为相应的惯性载荷；其中：LC1横、LC2横、LC3横、LC1纵、LC2纵、LC3纵的重量取为G/3；LC4横、LC5纵的重量取为G、LC6横、LC7纵的重量取为G/2；从而获得：横摇工况总惯性载荷，为基本工况LC1、LC2、LC3、LC5和LC7的线性组合=f1横×G/3+f2横×G/3+f3横×G/3+f5纵×G+f7纵×G/2；纵摇工况总惯性载荷，为基本工况LC1、LC2、LC3、LC4和LC6的线性组合=f1纵×G/3+f2纵×G/3+f3纵×G/3+f4横×G+f6横×G/2。