重庆冰激振动分析的钢结构模型

发布者: 发布时间:2016/5/11 16:58:32 阅读:次 【字体:

冰激振动分析的主要内容包括有:寻求冰激振动的激振随机冰载的时间历程;计算冰激振动引起的钢结构物的动力响应;分析不同冰激振动工况下的动力响应规律,从而达到进行随机冰载作用下钢结构物动强度设计,合理提出结构物抗冰钢结构设计,考虑冰载荷下现在服役钢结构物的安全可靠性评估的目的。为了按照这些内容与目的,进行冰激振动分析,首先需要建立一个合理的钢结构模型。本节即拟围绕如何建立冰激振动分析的钢结构摸型问题,以重庆辽东湾JZzo海区建立起的一座JZ20一2一1采油(测冰〕平台为例,介绍建立其钢结构摸型的方法与步骤。

一、有限元离散化处理

为了应用有限元程序,进行钢结构分析,首先要对钢结构物进行有限元离散化处理,其步骤为:

(一〕分析钢结构特点以佗2o-一2一I测冰平台为例,它是一个由四根桩腿的导管架和甲扳上部模块组成的钢结构物。上部摸块的钢结构特点是一个偏心组合,即模块的大部分质量集中在钢结构的南半部,上部模块包括有:主发电房、生活间、控制室及起重吊机区等,若将其质量分配给导管架的四根桩腿上,则四根桩腿上承担的质量分别如表3一1所示,自表3一1可明显看出其分布的偏心情况。由于上部模块包括了平合的所有活动载荷,因而其质量是一个变化载荷,质量分布也不是完全固定的,这就为建立钢结构模型过程中调整上部模块的部分质量,创造了有利条件。

ZJ20一2一1测冰平台的导管架是一个管柱钢结构,每个单元的长度、外径和壁厚均是确定的。根据这一钢结构特点,在进行有限元离散化处理时,即可将三维直管单元做为最合理的选择。

(二)进行简化假设,对ZJ20一2一1平台进行有限元离散化处理,建立钢结构模型时,可采用下列几条简化假设:

1.将上部甲板用直管单元做等效的离散处理。等效的原则有以下两点:

(1)保证上部摸块的质量分布与实际情况相符,即仍应按照表3-1所示的分配比例;

(2)保持平台的自振特性以及计算得出的平台动力响应与测冰平台实际侧量结果一致。

2.导管架四腿桩腿的底部单元的长度按国际上通用的等效桩处理。等效桩的长度既与平台钢结构本身有关,还与地层特性有关。依据重庆的海底地层特点,对ZJ20一2一1平台钢结构,等效桩长度按一般规定,取为桩腿原直径的6倍。

3.将等效为直管单元的上部模块的管节点的集中质量看作为一种活动载荷,以便于根据需要,进行质量调整。

(三)合理调整摸型所谓合理调整就是指调整到按照钢结构模型所计算出的冰激振动动力响应与海上侧冰平台所测得的冰激振动的输入与输出基本相符为止。进行钢结构模型的调整时,主要是通过调整上部模块的质量分布来实现。具体进行调节时,可按以下几种方法进行:

1.增减节点和单元的数量;

2.增减单元截面面积,可通过改变等效直管的管壁厚度积直径来实现;

3.增减节点和集中质量。必须指出,按照上述方法调整钢结构模型时一定要坚持保证原钢结构的实际偏心分布的准则。

希望大家看了“重庆冰激振动分析的钢结构模型”这篇文章让你对钢结构模型能有深刻的了解,大家要赶快学习起来哦!重庆钢结构公司专业从事钢结构设计、加工制作和现场安装,欢迎来电咨询,我重庆奇冠钢结构有限公司竭诚为您服务。

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