海洋平台结构设计 平台甲板结构及附属设施设计
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插入式连接支座可传递弯矩, 故支座可简化为刚性连接
3.上部结构杆件的简化 在计算简图中,杆件用它的轴线表示
各杆件之间的连接构造用结点表示 杆长用结点间轴线距离长度表示 荷载作用点在杆件轴线上
• 二、荷载简化
甲板结构:由板、次梁、主梁三种构件组成的梁板系统结构
结构竖向荷载传递路线: 荷载 →甲板铺板→次梁→ 主梁→ 柱(桩顶)→ 基础
(1)铺板作为梁的受压翼缘,需保证其局部稳定条件的有效宽度:
B b 2c
(2)考虑铺板沿宽度上应力分布不均匀而折算的有效宽度:
B 1b
钢结构 Steel Structure
3. 主梁与立柱的内力计算和截面选择(以刚架结构为例)
1)内力计算 一般对于无结点线位移的刚架,宜采用弯矩分配法 一般对于无结点角位移的刚架,宜采用位移法或剪力分配法 对于既有结点角位移又有结点线位移的刚架,宜采用力法或弯 矩分配法与位移法联合求解
模块结构
设施设备以模块的形式在陆上完成组装、 试运转,在海上直接吊装在支撑框架上
上
部
结 构
半组合结构
在海上完成模块与支撑结构的连接,较常
用的上部结构型式
的
型
式
全组合结构
不采用模块形式,把设备直接安放在支 撑框架内
板梁结构
单层梁板结构,可设计成自撑式平板梁 或桁架,用于支承上部设备,适用于设 备重量较轻、数量较少的情况
次梁与主梁将铺板分为许多区格,各区格板按受力分为两边支承板和四边支承
板 当 l2 l1 2 时,假定板两边固定在次梁上,简化为两边支承板
当 l2 l1 2 时,简化为四边支承板,两个方向的内力必须都要计算
取单位宽度板计算板上的内力,最大弯矩为:
M1 1ql12 (平行于短边方向)
l1
M 2 2ql22 (平行于长边方向)
甲板铺板的厚度取决于甲板预计要放置的设备重量、尺度、梁格布置、铺板挠曲 许可量、打算采用的梁的尺寸。通常要兼顾选择铺板厚度、梁的尺度、梁的间距
铺板厚度t:
t l1 q 2 (两边支承板) t 6M max (四边支承板)
q—作用在铺板上的最不利均布荷载
—钢板的容许抗弯应力
l1—板的计算跨度(短边长度) Mmax—作用在甲板上的最大弯矩
结点构造与简化 支座构造与简化
杆件的简化
荷载简化
作用于梁板结构上荷载的选取 荷载分配与计算简图 上部结构计算简图的选取
• 一、结点构造、支座及杆件简化
结点构造、支座和杆件的简化属于结构局部构造的简化 1.上部结构结点构造与简化
上部结构的结点:主梁与立柱的连接接头;包括刚结点和铰结点 主梁与立柱有简支连接和刚性连接两种连接方式
ɑ1,ɑ2 —弯矩系数,取决于板的长短边之比
l2
q —铺板上的均布线荷载
2)梁上荷载分配与计算简图
梁上的荷载分配与计算简图取决于梁格布置的形式和板的支承情况
次梁计算简图:
a.当梁格布置采用层叠连接或等高连接,且 l2 l1 2时,板两边支承于次梁,板
上均布荷载按铺板区格的中线来划分,分别传给两边的次梁,则次梁上的均布
主次梁的连接可以是叠接、平接或降低连接。 层叠连接(即叠接)是把次梁直接放在主梁顶面上,用焊缝或 螺栓固定。该方法方法制造、安装简便,但建筑高度大,且主 梁受压翼缘没有直接与板连接,整体稳定性差;结点为铰结
等高连接(即平接)指次梁与主梁顶面齐平,其上铺板;结点 为铰结或刚结
降低连接指主梁、次梁的上翼缘位于同一水平面上。该方法 建筑高度小,主梁受压翼缘直接与板连接,整体稳定性好;但 制造费工;结点为铰结或刚结
本章主要内容
第一节 甲板结构的计算模型 第二节 甲板结构的设计 第三节 附属设施设计
平台甲板结构及附属设施设计
第一章 绪 论
Chapter 1 introduction
平台上部结构
甲板结构
定义:桩顶以上,包括上部设施与设备的支撑结构在内的所有建筑结构
平台上部结构设计目的:选择组成上部结构各个构件的截面
钢结构 Steel Structure
1)梁格布置是梁格结构设计的关键
目的:合理地决定板、次梁、主梁的尺度、跨度、间距,在满足使用要 求的前提下,使结构总用钢量最少
影响因素:
主梁跨度 次梁跨度
柱或桩基的布置
梁格系统布置时需综合考虑多种因素,力求找出多种方案中 的最优方案
梁的设计
2) 梁格的连接型式:主次梁的连接型式
生活模块结构的受力分析:
生活模块是一个多层的框架结构,通常可简化为平面横向刚架。
1.设计荷载(按《海上固定平台入级与建造规范》确定荷载值): 1)静荷载(结构自重、固定设备及备品)
2)风荷载
3)活荷载(人员移动、家具、当屋顶作为直升飞机甲板的飞机降落时的 冲击荷载、雪荷载等) 注意:一般荷载满布是较少的,需对各层传到主梁、柱和基础的荷载予以折减
按承载方式(柱或桁架)与上下层甲板的连接形式,对支撑结构的结构型式分类
空腹式框架结构
包括梁和立柱等构件。甲板间通过立柱 相连。此结构层间开阔,设备维修和安 装方便,用钢量省;结构整体稳定性差
支
撑
结
由梁、撑杆构成的平行桁架构成。此结
构
桁架式结构
构整体稳定性好;但由于撑杆过多,设
的
备移动、安装、维修不方便,用钢量大
简支连接既能承受轴力、剪力,不能承受弯矩,所对应的结点为铰结点 刚性连接只能承受轴力、剪力,又能承受弯矩,所对应的结点为刚结点 确定结点简图时,既要考虑结点的实际构造,又要考虑结构的几何组成
上部结构结点连接型式
刚性连接
简支连接
支承结构的桩顶
2.上部结构支座构造与简化
支座的连接构造方式:螺栓连接、连接板连接、插入式连接(较常用)
e.实际工程中,作用在主梁和次梁上的集中荷载、三角形荷载、梯形荷载、 均布荷载均可按公式简化为等量均布荷载
3.上部结构计算简图的选取
对于导管架平台,根据吊装和构造的实际特点,进行受力分析时,通常 将上部结构与下部结构分开考虑 初步设计阶段,常把平台上部结构简化为若干平面结构进行受力分析
右图中,上下层甲板主梁和层间 立柱组成一个多跨封闭的横向框架
钢结构 Steel Structure
• 第三节 附属设施设计
附属设施包括与生产设施与设备有关的生产、生活、交通通信等服务设施
生活区结构设计
附属设施设计
直升飞机甲板设计 栈桥设计
火炬塔结构设计
• 一、生活区结构设计
生活区布置方式: (1)布置生活平台 (2)与钻井区、生产共同布置综合平台 (3)布置为生活模块
2.结构内力分析方法:采用迭代法
将静荷载引起的内力与活荷载在最不利位置引起的内力相叠加,即可得到各截 面的最不利内力组合。
• 二、直升飞机甲板设计
对直升飞机甲板的总体要求: (1)具有足够的面积供直升飞机起落和装卸作业 (2)具有足够的强度去承受直升飞机降落时的冲击荷载
直升飞机甲板设计依据:
1.直升飞机甲板的功能:确定是停泊单直升飞机亦或多直升飞机 2.直升飞机的性能:飞机的毛重、总长、总高、旋翼直径、主轮间距 3.直升飞机甲板位置 4.环境条件
型
式
混合式结构
由梁、立柱、桁架构成。此结构综合了 前两种结构的特点;对受力较大、振动 大的部位采用桁架结构;对受力较小、无
振动大的部位采用空腹式结构
• 第一节 甲板结构的计算模型
确定甲板结构计算模型需先对上部结构进行简化,包括结构简化和荷载简化 结构简化是否正确会直接影响结构内力计算的可靠性
结构简化
荷载为:
q q1 q2 l1 q3
q1,q2 —作用在铺板上的恒载和活载 q3 —次梁的自重 l1 —次梁的间距
b.当梁格为层叠连接时,次梁的计算简图为多跨连续梁 c.当梁格为等高连接或降低连接时,次梁的计算简图为单跨连续梁
l1
l1
l3
l1
l1
l1
l3
l1
l2
l2
l2
l2
l2
次梁计算简图
主梁计算简图: a.当主梁为连续梁、中间搁置在柱(桩顶)上时,视其为多跨连续梁 b.当主梁在柱(桩)顶处断开,视其为简支梁 c.主梁上所受的荷载为各次梁的支座反力p加主梁自重荷载q。中间次梁施加 的支反力为ql,两边次梁施加的支反力为ql/2 d.当梁格采用等高连接,且 l2 l1 2 时,板四边支承于主梁和次梁上。板上的 均布荷载安等分角线分配给次梁和主梁。故主梁、次梁分别为承受集中荷载、 三角形荷载、梯形荷载,以及结构自重产生的均布荷载的连续梁和简支梁。
强度验算:
M max Wj
Qmax S
I
挠度验算: fmax
pl 3 EI
f
j
R
a
hyBiblioteka 整体稳定性验算:M max
wW
钢结构 Steel Structure
2. 次梁的组合截面
当次梁直接焊在铺板上时,次梁两侧的一部分铺板可兼作次梁的 翼缘参与次梁的抗弯。 铺板有效宽度B的选取:
铺板厚度t:
选用甲板铺板时尽量选用较薄的钢板 为了保证板厚能抵抗各种机具设备对板可能产生的冲击和磨损, 要求:t 6mm
通常 6mm t 12mm
实际设计时,为了得到合适的板厚、合理的次梁布置、板和梁的 总用钢量最小,确定板厚往往要与次梁间距布置一起考虑
二、梁格的布置与连接型式
梁格是由许多梁排列而成的平面体系。梁格上的荷载一般先由 铺板传给次梁,再由次梁传给主梁,再传给支座。 根据梁的排列方式,梁格可分成下列三种典型的形式: ①简单式梁格——只有主梁,适用于梁跨度较小的情况 ②普通式梁格——有次梁和主梁,次梁支承于主梁上 ③复式梁格——除主梁和纵向次梁外,还有支承于纵向次梁上的横 向次梁
5.当平台结构型式和设备布置对甲板有影响时,应把甲板架高,并充分考虑 甲板上部空气扰动
6.布置直升飞机甲板上的设备时,应避免阻碍直升飞机区域
生活模块:将生活区制作而成的独立的吊装单元
生活模块总体布置的特点:
1.区别于房屋设计:不仅用于居住、休息、娱乐,还有生活相关的公用设施
2.模块规模取决于居住人员数量、政府规定的生活标准、公用设施的安排
3.模块设计要综合考虑防火、防爆、防震、防潮、保温、隔音、通风、采光 等要求,以及与生活膳宿相关的问题
直升飞机甲板一般布置:
1.直升飞机甲板一般布置在生活区建筑物的屋顶上,面积不够时设计成悬臂 式结构型式 2.直升飞机甲板包括圆形的、方形的、六角形的平面型式
3.确定甲板尺度时,要考虑平台的轮廓、设备布置、平台方位、到障碍物的 距离、所选飞机型号、环境条件;通常根据飞机的总长确定甲板的基本尺寸
4.应合理考虑平台地面气垫区域的布置
钢结构 Steel Structure
2)主梁截面选择
组合梁截面的选择是主梁设计的关键,具体步骤: a. 确定梁高h和腹板高度h0 b. 确定腹板厚度 c. 选择翼缘尺寸b1和t1 d. 组合梁的强度、整体稳定性、挠度验算
钢结构 Steel Structure
3)立柱截面选择 平台上部结构的立柱,除了承受轴向力外还受弯矩作用,故立 柱为偏心受压构件。通常设计成等截面实腹式柱。截面选择步骤: a. 截面尺寸选择 d. 强度、整体稳定性、刚度验算
• 第二节 甲板结构的设计
上部结构典型计算单元:简支梁、多跨连续梁、刚架结构、排架结构、桁架结构 单个构件应按最不利组合取设计荷载来计算截面内力,由此选择构件的经济截面
平台甲板铺板厚度确定
甲板结构的设计
梁格的布置与连接型式 梁与立柱的内力计算和截面选择
一、平台甲板铺板厚度确定
目前海上平台甲板铺板普遍采用钢板
钢结构 Steel Structure
三、梁与立柱的内力计算和截面选择
1.次梁的内力计算与截面选择
在平台将结构中,次梁常采用型钢梁,主梁采用组合梁
次梁截面选择步骤:先根据强度和刚度要求,同时考虑经济和 稳定性等各个方面,初步选择截面尺寸,再由计算简图计算次梁 的最大弯矩和最大剪力,对次梁进行强度、刚度、整体稳定验算
面 板
次梁 主梁
柱
支撑
1.作用于梁板结构上的荷载
作用于梁板结构上的荷载包括恒载、活载 恒载:作用在结构上的不变荷载 活载:作用在结构上的可变荷载,应考虑活载的最不利布置方式 作用时间较长的活载,可视为恒载 有动力荷载作用时,可视为静荷载,再乘以动力放大系数
2.荷载分配与计算简图
1)甲板铺板的荷载分配与计算简图
选取各个构件的截面要先对实际结构进行力学简化,而且计算简图必须反映 实际结构的受力状态和计算简便
平台甲板结构及附属设施设计
模块设计:为减少昂贵的海上安装费用,把设施与设备按工艺流程、安全区和 危险区进行分组,在陆上完成组块构造、预装和预试运转,最后在海上进行安 装的设计方法
平台按模块与设备在支撑结构上的安装方法,对平台上部结构的型式进行分类
3.上部结构杆件的简化 在计算简图中,杆件用它的轴线表示
各杆件之间的连接构造用结点表示 杆长用结点间轴线距离长度表示 荷载作用点在杆件轴线上
• 二、荷载简化
甲板结构:由板、次梁、主梁三种构件组成的梁板系统结构
结构竖向荷载传递路线: 荷载 →甲板铺板→次梁→ 主梁→ 柱(桩顶)→ 基础
(1)铺板作为梁的受压翼缘,需保证其局部稳定条件的有效宽度:
B b 2c
(2)考虑铺板沿宽度上应力分布不均匀而折算的有效宽度:
B 1b
钢结构 Steel Structure
3. 主梁与立柱的内力计算和截面选择(以刚架结构为例)
1)内力计算 一般对于无结点线位移的刚架,宜采用弯矩分配法 一般对于无结点角位移的刚架,宜采用位移法或剪力分配法 对于既有结点角位移又有结点线位移的刚架,宜采用力法或弯 矩分配法与位移法联合求解
模块结构
设施设备以模块的形式在陆上完成组装、 试运转,在海上直接吊装在支撑框架上
上
部
结 构
半组合结构
在海上完成模块与支撑结构的连接,较常
用的上部结构型式
的
型
式
全组合结构
不采用模块形式,把设备直接安放在支 撑框架内
板梁结构
单层梁板结构,可设计成自撑式平板梁 或桁架,用于支承上部设备,适用于设 备重量较轻、数量较少的情况
次梁与主梁将铺板分为许多区格,各区格板按受力分为两边支承板和四边支承
板 当 l2 l1 2 时,假定板两边固定在次梁上,简化为两边支承板
当 l2 l1 2 时,简化为四边支承板,两个方向的内力必须都要计算
取单位宽度板计算板上的内力,最大弯矩为:
M1 1ql12 (平行于短边方向)
l1
M 2 2ql22 (平行于长边方向)
甲板铺板的厚度取决于甲板预计要放置的设备重量、尺度、梁格布置、铺板挠曲 许可量、打算采用的梁的尺寸。通常要兼顾选择铺板厚度、梁的尺度、梁的间距
铺板厚度t:
t l1 q 2 (两边支承板) t 6M max (四边支承板)
q—作用在铺板上的最不利均布荷载
—钢板的容许抗弯应力
l1—板的计算跨度(短边长度) Mmax—作用在甲板上的最大弯矩
结点构造与简化 支座构造与简化
杆件的简化
荷载简化
作用于梁板结构上荷载的选取 荷载分配与计算简图 上部结构计算简图的选取
• 一、结点构造、支座及杆件简化
结点构造、支座和杆件的简化属于结构局部构造的简化 1.上部结构结点构造与简化
上部结构的结点:主梁与立柱的连接接头;包括刚结点和铰结点 主梁与立柱有简支连接和刚性连接两种连接方式
ɑ1,ɑ2 —弯矩系数,取决于板的长短边之比
l2
q —铺板上的均布线荷载
2)梁上荷载分配与计算简图
梁上的荷载分配与计算简图取决于梁格布置的形式和板的支承情况
次梁计算简图:
a.当梁格布置采用层叠连接或等高连接,且 l2 l1 2时,板两边支承于次梁,板
上均布荷载按铺板区格的中线来划分,分别传给两边的次梁,则次梁上的均布
主次梁的连接可以是叠接、平接或降低连接。 层叠连接(即叠接)是把次梁直接放在主梁顶面上,用焊缝或 螺栓固定。该方法方法制造、安装简便,但建筑高度大,且主 梁受压翼缘没有直接与板连接,整体稳定性差;结点为铰结
等高连接(即平接)指次梁与主梁顶面齐平,其上铺板;结点 为铰结或刚结
降低连接指主梁、次梁的上翼缘位于同一水平面上。该方法 建筑高度小,主梁受压翼缘直接与板连接,整体稳定性好;但 制造费工;结点为铰结或刚结
本章主要内容
第一节 甲板结构的计算模型 第二节 甲板结构的设计 第三节 附属设施设计
平台甲板结构及附属设施设计
第一章 绪 论
Chapter 1 introduction
平台上部结构
甲板结构
定义:桩顶以上,包括上部设施与设备的支撑结构在内的所有建筑结构
平台上部结构设计目的:选择组成上部结构各个构件的截面
钢结构 Steel Structure
1)梁格布置是梁格结构设计的关键
目的:合理地决定板、次梁、主梁的尺度、跨度、间距,在满足使用要 求的前提下,使结构总用钢量最少
影响因素:
主梁跨度 次梁跨度
柱或桩基的布置
梁格系统布置时需综合考虑多种因素,力求找出多种方案中 的最优方案
梁的设计
2) 梁格的连接型式:主次梁的连接型式
生活模块结构的受力分析:
生活模块是一个多层的框架结构,通常可简化为平面横向刚架。
1.设计荷载(按《海上固定平台入级与建造规范》确定荷载值): 1)静荷载(结构自重、固定设备及备品)
2)风荷载
3)活荷载(人员移动、家具、当屋顶作为直升飞机甲板的飞机降落时的 冲击荷载、雪荷载等) 注意:一般荷载满布是较少的,需对各层传到主梁、柱和基础的荷载予以折减
按承载方式(柱或桁架)与上下层甲板的连接形式,对支撑结构的结构型式分类
空腹式框架结构
包括梁和立柱等构件。甲板间通过立柱 相连。此结构层间开阔,设备维修和安 装方便,用钢量省;结构整体稳定性差
支
撑
结
由梁、撑杆构成的平行桁架构成。此结
构
桁架式结构
构整体稳定性好;但由于撑杆过多,设
的
备移动、安装、维修不方便,用钢量大
简支连接既能承受轴力、剪力,不能承受弯矩,所对应的结点为铰结点 刚性连接只能承受轴力、剪力,又能承受弯矩,所对应的结点为刚结点 确定结点简图时,既要考虑结点的实际构造,又要考虑结构的几何组成
上部结构结点连接型式
刚性连接
简支连接
支承结构的桩顶
2.上部结构支座构造与简化
支座的连接构造方式:螺栓连接、连接板连接、插入式连接(较常用)
e.实际工程中,作用在主梁和次梁上的集中荷载、三角形荷载、梯形荷载、 均布荷载均可按公式简化为等量均布荷载
3.上部结构计算简图的选取
对于导管架平台,根据吊装和构造的实际特点,进行受力分析时,通常 将上部结构与下部结构分开考虑 初步设计阶段,常把平台上部结构简化为若干平面结构进行受力分析
右图中,上下层甲板主梁和层间 立柱组成一个多跨封闭的横向框架
钢结构 Steel Structure
• 第三节 附属设施设计
附属设施包括与生产设施与设备有关的生产、生活、交通通信等服务设施
生活区结构设计
附属设施设计
直升飞机甲板设计 栈桥设计
火炬塔结构设计
• 一、生活区结构设计
生活区布置方式: (1)布置生活平台 (2)与钻井区、生产共同布置综合平台 (3)布置为生活模块
2.结构内力分析方法:采用迭代法
将静荷载引起的内力与活荷载在最不利位置引起的内力相叠加,即可得到各截 面的最不利内力组合。
• 二、直升飞机甲板设计
对直升飞机甲板的总体要求: (1)具有足够的面积供直升飞机起落和装卸作业 (2)具有足够的强度去承受直升飞机降落时的冲击荷载
直升飞机甲板设计依据:
1.直升飞机甲板的功能:确定是停泊单直升飞机亦或多直升飞机 2.直升飞机的性能:飞机的毛重、总长、总高、旋翼直径、主轮间距 3.直升飞机甲板位置 4.环境条件
型
式
混合式结构
由梁、立柱、桁架构成。此结构综合了 前两种结构的特点;对受力较大、振动 大的部位采用桁架结构;对受力较小、无
振动大的部位采用空腹式结构
• 第一节 甲板结构的计算模型
确定甲板结构计算模型需先对上部结构进行简化,包括结构简化和荷载简化 结构简化是否正确会直接影响结构内力计算的可靠性
结构简化
荷载为:
q q1 q2 l1 q3
q1,q2 —作用在铺板上的恒载和活载 q3 —次梁的自重 l1 —次梁的间距
b.当梁格为层叠连接时,次梁的计算简图为多跨连续梁 c.当梁格为等高连接或降低连接时,次梁的计算简图为单跨连续梁
l1
l1
l3
l1
l1
l1
l3
l1
l2
l2
l2
l2
l2
次梁计算简图
主梁计算简图: a.当主梁为连续梁、中间搁置在柱(桩顶)上时,视其为多跨连续梁 b.当主梁在柱(桩)顶处断开,视其为简支梁 c.主梁上所受的荷载为各次梁的支座反力p加主梁自重荷载q。中间次梁施加 的支反力为ql,两边次梁施加的支反力为ql/2 d.当梁格采用等高连接,且 l2 l1 2 时,板四边支承于主梁和次梁上。板上的 均布荷载安等分角线分配给次梁和主梁。故主梁、次梁分别为承受集中荷载、 三角形荷载、梯形荷载,以及结构自重产生的均布荷载的连续梁和简支梁。
强度验算:
M max Wj
Qmax S
I
挠度验算: fmax
pl 3 EI
f
j
R
a
hyBiblioteka 整体稳定性验算:M max
wW
钢结构 Steel Structure
2. 次梁的组合截面
当次梁直接焊在铺板上时,次梁两侧的一部分铺板可兼作次梁的 翼缘参与次梁的抗弯。 铺板有效宽度B的选取:
铺板厚度t:
选用甲板铺板时尽量选用较薄的钢板 为了保证板厚能抵抗各种机具设备对板可能产生的冲击和磨损, 要求:t 6mm
通常 6mm t 12mm
实际设计时,为了得到合适的板厚、合理的次梁布置、板和梁的 总用钢量最小,确定板厚往往要与次梁间距布置一起考虑
二、梁格的布置与连接型式
梁格是由许多梁排列而成的平面体系。梁格上的荷载一般先由 铺板传给次梁,再由次梁传给主梁,再传给支座。 根据梁的排列方式,梁格可分成下列三种典型的形式: ①简单式梁格——只有主梁,适用于梁跨度较小的情况 ②普通式梁格——有次梁和主梁,次梁支承于主梁上 ③复式梁格——除主梁和纵向次梁外,还有支承于纵向次梁上的横 向次梁
5.当平台结构型式和设备布置对甲板有影响时,应把甲板架高,并充分考虑 甲板上部空气扰动
6.布置直升飞机甲板上的设备时,应避免阻碍直升飞机区域
生活模块:将生活区制作而成的独立的吊装单元
生活模块总体布置的特点:
1.区别于房屋设计:不仅用于居住、休息、娱乐,还有生活相关的公用设施
2.模块规模取决于居住人员数量、政府规定的生活标准、公用设施的安排
3.模块设计要综合考虑防火、防爆、防震、防潮、保温、隔音、通风、采光 等要求,以及与生活膳宿相关的问题
直升飞机甲板一般布置:
1.直升飞机甲板一般布置在生活区建筑物的屋顶上,面积不够时设计成悬臂 式结构型式 2.直升飞机甲板包括圆形的、方形的、六角形的平面型式
3.确定甲板尺度时,要考虑平台的轮廓、设备布置、平台方位、到障碍物的 距离、所选飞机型号、环境条件;通常根据飞机的总长确定甲板的基本尺寸
4.应合理考虑平台地面气垫区域的布置
钢结构 Steel Structure
2)主梁截面选择
组合梁截面的选择是主梁设计的关键,具体步骤: a. 确定梁高h和腹板高度h0 b. 确定腹板厚度 c. 选择翼缘尺寸b1和t1 d. 组合梁的强度、整体稳定性、挠度验算
钢结构 Steel Structure
3)立柱截面选择 平台上部结构的立柱,除了承受轴向力外还受弯矩作用,故立 柱为偏心受压构件。通常设计成等截面实腹式柱。截面选择步骤: a. 截面尺寸选择 d. 强度、整体稳定性、刚度验算
• 第二节 甲板结构的设计
上部结构典型计算单元:简支梁、多跨连续梁、刚架结构、排架结构、桁架结构 单个构件应按最不利组合取设计荷载来计算截面内力,由此选择构件的经济截面
平台甲板铺板厚度确定
甲板结构的设计
梁格的布置与连接型式 梁与立柱的内力计算和截面选择
一、平台甲板铺板厚度确定
目前海上平台甲板铺板普遍采用钢板
钢结构 Steel Structure
三、梁与立柱的内力计算和截面选择
1.次梁的内力计算与截面选择
在平台将结构中,次梁常采用型钢梁,主梁采用组合梁
次梁截面选择步骤:先根据强度和刚度要求,同时考虑经济和 稳定性等各个方面,初步选择截面尺寸,再由计算简图计算次梁 的最大弯矩和最大剪力,对次梁进行强度、刚度、整体稳定验算
面 板
次梁 主梁
柱
支撑
1.作用于梁板结构上的荷载
作用于梁板结构上的荷载包括恒载、活载 恒载:作用在结构上的不变荷载 活载:作用在结构上的可变荷载,应考虑活载的最不利布置方式 作用时间较长的活载,可视为恒载 有动力荷载作用时,可视为静荷载,再乘以动力放大系数
2.荷载分配与计算简图
1)甲板铺板的荷载分配与计算简图
选取各个构件的截面要先对实际结构进行力学简化,而且计算简图必须反映 实际结构的受力状态和计算简便
平台甲板结构及附属设施设计
模块设计:为减少昂贵的海上安装费用,把设施与设备按工艺流程、安全区和 危险区进行分组,在陆上完成组块构造、预装和预试运转,最后在海上进行安 装的设计方法
平台按模块与设备在支撑结构上的安装方法,对平台上部结构的型式进行分类