[发明专利]钻井平台的升降结构的强度分析方法

摘要

本发明公开了钻井平台的升降结构的强度分析方法，其包括以下步骤步骤1、分别计算升降结构的各部分的许用等效应力σeqv，以及钻井平台的固桩区加强结构的各部分的许用屈曲应力σcr；步骤2、分别计算升降结构的各部分最大等效应力σmax，以及固桩区加强结构的各部分的最大轴向压缩应力σz；步骤3、比较升降结构的各部分的最大等效应力σmax与升降结构的各部分对应的许用等效应力σeqv，并比较固桩区加强结构的各部分的最大轴向压缩应力σz与固桩区加强结构的各部分对应的许用屈曲应力σcr。本发明能够普遍适用于各类型自升式钻井平台升降结构强度校核，满足自升式钻井平台结构强度计算要求，且满足工程实际要求。

主权项

一种钻井平台的升降结构的强度分析方法，其特征在于，所述升降结构包括升降装置、锁紧系统、桩腿围阱、上部导向装置和下部导向装置，所述强度分析方法包括以下步骤：步骤1、分别计算升降装置、锁紧系统、桩腿围阱、上部导向装置和下部导向装置的许用等效应力σeqv，以及钻井平台的固桩区加强结构的各部分的许用屈曲应力σcr；步骤2、分别计算升降装置、锁紧系统、桩腿围阱、上部导向装置和下部导向装置的最大等效应力σmax，以及固桩区加强结构的各部分的最大轴向压缩应力σz；步骤3、分别比较升降装置的最大等效应力σmax与升降装置的许用等效应力σeqv；锁紧系统的最大等效应力σmax与锁紧系统的许用等效应力σeqv；桩腿围阱的最大等效应力σmax与桩腿围阱的许用等效应力σeqv；上部导向装置的最大等效应力σmax与上部导向装置的许用等效应力σeqv；下部导向装置的最大等效应力σmax与下部导向装置的许用等效应力σeqv；并比较固桩区加强结构的各部分的最大轴向压缩应力σz与固桩区加强结构的各部分对应的许用屈曲应力σcr，其中，当升降结构的各部分的最大等效应力σmax均小于升降结构的各部分对应的许用等效应力σeqv，且固桩区加强结构的各部分的最大轴向压缩应力σz均小于固桩区加强结构的各部分对应的许用屈曲应力σcr时，升降结构的强度合格；反之，升降结构的强度不合格，其中，升降结构的各部分的许用等效应力σeqv根据以下公式计算得出：当仅受到静载荷时，σeqv＝0.97Smσy；当同时受到静载荷和动载荷时，σeqv＝1.25Smσy，上述公式中σy为材料的屈服强度，Sm为材料比例系数，其中，材料为普通钢时，Sm＝1.0；材料为HT32级钢时，Sm＝0.95；材料为HT36级钢时，Sm＝0.908；材料为HT40级钢时，Sm＝0.785；其余情况时，Sm＝0.9，其中，固桩区加强结构的许用屈曲应力σcr根据以下公式计算得出：σcr＝Fcr/F.S.，Fcr表示为临界屈曲应力，其中，Fcr由下述两个公式确定：当时，当时，F.S.表示为屈曲安全系数，其中，在仅受到静载荷时，F.S.由下述两个公式确定：当时，当时，F.S.＝1.92，在同时受到静载荷和动载荷时，F.S.由下述两个公式确定：当时，当时，F.S.＝1.44，上述各公式中，E为弹性模量，L为无支撑长度，K为长度因数，r为回转半径。