[发明专利]一种海底管道悬跨段安全性自动批量校核计算方法

摘要

发明公开了一种海底管道悬跨段安全性自动批量校核计算方法，包括如下步骤：1）数据准备：准备海管设计参数数据，包括材料常数、管壁厚等；获取海管路由泥面高程数据，包括：海管路由关键里程点KP、泥面与海管下沿的相对距离h、泥面绝对深度；2）悬跨识别：根据h判断悬跨起、终点，获得所有的悬跨的泥面高程数据；3）模型计算：进行如下一种或一种以上的运算，以获得悬跨段强度、刚度、和/或湿模态频率、和/或疲劳寿命；4）根据获得的悬跨段强度、刚度、和/或湿模态频率、和/或疲劳寿命来对海底管道悬跨段的安全性进行评价。本发明能够提高悬跨安全性校核与治理方案制定工作的效率和准度。

主权项

一种海底管道悬跨段安全性自动批量校核计算方法，其特征在于，包括如下步骤：1）数据准备：准备海管设计参数数据，包括材料常数、管壁厚等；获取海管路由泥面高程数据，包括：海管路由关键里程点KP、泥面与海管下沿的相对距离h、泥面绝对深度；2）悬跨识别：根据h判断悬跨起、终点，获得所有的悬跨的泥面高程数据；3）模型计算：进行如下一种或一种以上的运算，以获得悬跨段强度、刚度、和/或湿模态频率、和/或疲劳寿命：a、单跨计算模型：其数学表达如下： ρ e ∂ 2 w ∂ t 2 + ∂ 2 ∂ x 2 ( EI ∂ 2 w ∂ x 2 ) = q ( x , t ) ; 其中ρe为海管的等效密度，w是垂向位移，E为海管的等效弹性模量，I为海管的横截面惯性矩，q为外载荷；b、多跨计算模型：其数学表达如下： i . w ( 0 ) = w ( L ) = 0 ∂ w ( x ) ∂ x | x = 0 = ∂ w ( x ) ∂ x | x = L = 0 ii . w ( L sh 2 k - 1 ) = w ( L sh 2 k ) = 0 ∂ 2 w ( x ) ∂ x 2 | x = L sh 2 k - 1 = ∂ 2 w ( x ) ∂ x 2 | x = L sh 2 k = 0 ; k = 1,2 , . . . n 其中，L为整个多跨的总长度，x为沿管轴线的位置，Lsh2k‑1和Lsh2k表示第k段跨肩的左端和右端分别距多跨起点的距离，k为多跨中的第k段跨肩；4）根据获得的悬跨段强度、刚度、和/或湿模态频率、和/或疲劳寿命来对海底管道悬跨段的安全性进行评价。