导管架设计
导管架平台课程设计
导管架平台课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解导管架平台的基本概念、分类及在海洋工程中的作用。
2. 学生能够掌握导管架平台的构造、设计原理及其与海洋环境相互作用的关系。
3. 学生能够了解导管架平台的施工技术、检测与维护方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析导管架平台的优缺点，并提出改进措施。
2. 学生能够通过团队合作，设计简单的导管架平台模型，提高实际问题解决能力。
3. 学生能够运用专业软件或工具进行导管架平台的模拟分析，提高实践操作能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对海洋工程及导管架平台产生浓厚兴趣，培养探索精神和创新意识。
2. 学生能够认识到导管架平台在我国海洋开发中的重要性，增强国家意识和国防观念。
3. 学生能够在学习过程中，培养严谨的科学态度和团队协作精神。
课程性质分析：本课程为海洋工程领域的一门专业课程，旨在帮助学生掌握导管架平台的相关知识，提高实际问题解决能力。
学生特点分析：高二年级学生具备一定的物理、数学基础，思维活跃，求知欲强，具备一定的自主学习能力和团队合作精神。
教学要求：1. 结合课本内容，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 创设情境，激发学生兴趣，引导学生主动探究和思考。
3. 注重培养学生的创新意识和团队协作精神，提高综合素质。
二、教学内容1. 导管架平台基本概念与分类：介绍导管架平台的基础知识，包括定义、分类、应用场景等，参考课本第二章第一节。
2. 导管架平台构造与设计原理：详细讲解导管架平台的构造、设计原理及主要性能参数，以课本第二章第二节为核心内容。
3. 导管架平台与海洋环境相互作用：分析导管架平台在海洋环境中的稳定性、耐久性等，结合课本第二章第三节。
4. 导管架平台施工技术：介绍导管架平台的施工流程、关键技术及注意事项，以课本第二章第四节为基础。
5. 导管架平台检测与维护：讲解导管架平台的检测方法、维护措施及故障处理，参考课本第二章第五节。
导管架加工设计(总)
表示开10个深的坡口.
表示贴角焊10个高度 的焊缝.
⑵开坡口的箭头方向应该迎着要开坡口的一侧标上去。 如 表示 边开坡口 不可用
故
表示 板开坡口
⑶若符号标在水平线以下，表示开坡口及焊接在工件正面进行。若符号标在 水平线以上则表示工作在工件背面进行。
背面 正面
背面
指在"背面焊接"
⑷若开坡口符号不标数字
What & learned from the project
1．订货：建造导管架需要钢材。估算此导管架的钢材需要量及买进这些钢材的 过程称为订货。 估算导管架钢材需要量的方法是：依据设计图纸提供的各种构件的尺寸、比 重，算出他们的重量（材料不同的钢材重量分开计算） 。再按管径、壁厚、材质、 分类，最后相加得出的总重量即是导管架的钢材需要量。 注意：在按图纸估算构件长度时，应是精确长度只写出切割余量即可。然后 再根据钢材需要量决定所给余量，一般每 7～8 根增加一根余量。 2． 导管 （即桩腿） 180º线的决定， 原则是：导管顶端平面的最 低点，如图标出的四个最低点即 右手螺旋 是 180º线，然后依右手螺旋定则 定则 定出其他角度。 3．桩腿接长原则： 导管订货时是一段段订的（ 6 米一段或 按材质不同分段） ， 此 180° 次导管便是由九段组成的。在接 270° 长时各相邻段的纵焊缝应错开 90 º～180º，纵焊缝与其他焊缝（指 90° 平行的）应离开 76 ㎜以上。以免 0° 因此而影响结构强度。此外还应 避开各种相贯焊缝（根 API—2A 规范） 。 4．计算管材重量公式（单位㎜） ： W 0.2466 10 4 t ( D t ) L （㎏）
最小2英寸间隙 加强段 短粗板
D
如图：这种管节点称为简单节点——指主要的支撑没有搭接，并且没有节 点板、隔板或加强板。 9．搭接节点：部分荷载通过他们共用的焊接直接从一根拉筋传到另一根拉筋 搭接节点。 t 要求：①拉筋壁厚决不要超过弦杆壁厚； 弦杆 ②若两拉筋直径同，壁厚不同时， 应取壁厚大的为直通杆件； 。 若壁厚同，则取直径大的为直通 杆件； 若壁厚、直径都不同，则应根据 直通拉筋 计算决定，哪个贯通应力最好。 10．焊接符号的意义： ⑴
导管架建造流程
导管架建造流程嘿，你知道导管架吗？这可是海洋工程里的一个大家伙。
就像是大海里的钢铁巨人的骨架一样，超级厉害。
今天我就来给你唠唠导管架的建造流程，那可真是个既复杂又有趣的过程。
要建造导管架，第一步就是设计。
这就好比是给一个还没出生的孩子画蓝图。
设计师们可都是些聪明绝顶的人，他们得考虑好多好多东西。
比如说，这个导管架要放在哪儿的海里呢？那片海域的风浪大不大呀？海水的深度是多少呢？这些问题就像一团乱麻，得一点点捋清楚。
我有个朋友是做这个设计辅助工作的，他就老跟我抱怨：“哎呀，这设计可真不是人干的活，一个小数据错了，那整个导管架可就完犊子了。
”你想啊，如果没考虑好海水的腐蚀程度，那导管架建好了放海里没几年就锈得不成样子了，那不就白搭了嘛。
设计完了，接下来就是材料准备啦。
导管架的材料那都是些大块头的钢材。
这些钢材就像是一个个等待被召唤的士兵。
采购人员就得像个精明的管家一样，到处去找质量好、价格合适的钢材。
我曾经在钢材市场看到那些巨大的钢材，当时就想，这就是导管架的“肉”啊。
这时候就会有工人师傅们在旁边讨论：“哎，这钢材看起来挺厚实的，用来做导管架的腿应该不错。
”“是啊，不过还得检查检查有没有裂缝啥的，可不能马虎。
”有了材料，就开始切割加工喽。
这切割就像是在给那些钢材做手术呢。
切割工人拿着大机器，那火花四溅的，就像放烟花一样。
他们得按照设计的尺寸，把钢材切割得整整齐齐的。
我见过一个老师傅，那手法真是娴熟，他一边切割一边哼着小曲，还说：“这切割啊，就得心细手稳，就跟在家里切菜似的，不过这菜可大了去了。
”加工过程中还得对钢材进行弯曲、打孔等操作。
这弯曲可不容易，得用专门的设备，就像给硬邦邦的大汉拗造型一样，要拗成设计要求的形状。
等钢材都切割加工好了，就进入组装环节啦。
这就像搭积木一样，不过是超级大的积木。
工人们得用起重机把那些沉重的钢材部件吊起来，然后精确地拼接在一起。
这时候现场可热闹了，指挥的人大声喊着：“往左一点，再往右一点，好嘞，放！”工人们则全神贯注地听从指挥。
第六章 导管架的设计-精品文档
二、分部分析计算模型 用于浅水的不太复杂的导管架结构，通常 采用简化的分析方法：把导管架与桩基在 泥面处分开，对泥面以上的导管架和泥面 以下的桩基分别建立计算模型进行计算。 泥面以上部分是具有基桩支座的空间杆系 结构，泥面以下部分是埋置于土中的桩。 基桩支座是两者的结合点。通过计算和迭 代分析，使在泥面处位移和内力相容。
e e e F [ K ] [ D ]
e e ][ T][D ] 坐标转换： [Fe][T][Fe] [D 代入得结构坐标系下的杆件刚度矩阵：
e e e [F ] [K ] [D ]
e T e [ K ] [ T ][ K ] [ T ]
4. 直接刚度法解节点位移与杆端力
二、导管架结构的设计内容
1. 导管架结构型式的设计（方案设计） 拟定初步设计方案，确定导管架尺度。对可供选择 的方案进行研究，进行经济效益评价，确定最终结 构型式。 2. 导管架腿柱直径与斜度设计 腿柱直径：主要受土质情况和基础要求的限制。一 般按以前比较成功的经验选择，按甲板支撑桁架腿 柱的要求决定。靠近水面附近构件尺度减小。 腿柱斜度：主要与土壤性质、打桩机性能和承受荷 载类型有关。综合考虑各种因素。通常设计成双斜 对称式。 3. 支撑布置设计 要求能把水平荷载传递到桩基中，并使结构成为一 个整体。尽量减少水平支撑的层数，各连接构件间 交角大于30°
第三节 导管架结程， 工程中广泛采用有限元分析方法，把结构 模拟为二维或三维框架结构，用计算机计 算结构内力和节点位移。
一、有限元方法分析导管架结构的基本概念
结构分析的基本假定 导管架结构静力分析是基于线弹性理论， 假定： （1）材料是线弹性的，单元节点力与节点位 移之间保持线性关系 （2）各单元或结构变形与整个结构尺寸相比 很小，可应用叠加原理。
LW3—1中心平台导管架ODP结构方案设计
LW3—1中心平台导管架ODP结构方案设计一、引言中心平台导管架是一种用于支撑和固定管道系统的设备，其主要作用是为管道系统提供支持和保护，确保管道系统的正常运行。
本文将围绕中心平台导管架的ODP结构方案设计展开探讨，从设计原则、结构要求、材料选择等方面对ODP结构方案进行详细分析和阐述。
二、设计原则1.结构稳定：中心平台导管架的设计应该具有良好的稳定性，能够承受外部载荷和风荷载的作用，确保不会发生倾斜和变形。
2.结构合理：设计方案应该符合实际的使用需求，能够充分满足管道系统的支撑和固定要求，同时考虑到施工和维护的便利性。
3.结构安全：导管架的设计应该遵循相关的安全标准和规范，确保在使用过程中不会出现安全隐患，保证操作人员和设备的安全。
4.结构经济：设计方案应该尽量减少材料消耗和制造成本，提高设计效率和节约资源，同时确保结构的可靠性和耐久性。
三、结构要求1.主体结构：中心平台导管架的主体结构应该具备足够的强度和稳定性，能够承受管道系统的重量和外部载荷，采用合适的连接方式确保连接牢固。
2.支座设计：设计支座时应考虑到地面情况和承载能力，根据实际情况选择合适的支座类型和布置方式，确保支座能够有效地支撑导管架。
3.防腐措施：考虑到导管架长期在恶劣环境中服务，应采取适当的防腐措施，对导管架的表面进行防护处理，延长使用寿命。
4.调整设备：设计时应考虑到管道系统的调整和维护需求，为导管架配备调整设备，方便调整和维护管道系统。
四、材料选择1.结构材料：导管架的主体结构通常采用碳钢、不锈钢等材料制造，具有良好的强度和耐腐蚀性能，满足管道系统的支撑和固定要求。
2.防腐材料：对于长期暴露在恶劣环境中的导管架，应选择具有良好防腐性能的材料进行防护处理，延长导管架的使用寿命。
3.调整设备：为了确保导管架的稳定性和可调性，可以选择具有较高强度和耐磨性的材料制造调整设备，保证调整和维护的便利性。
五、总结中心平台导管架ODP结构方案设计是一个复杂而重要的工作，设计方案的合理与否直接关系到导管架的使用效果和安全性。
LW3—1中心平台导管架ODP结构方案设计
合 理 的范 围内，显 得非常 重要 。
５ ４卷
增刊 ２
５ ４卷 增 刊 ２ ２ ０ １ ３年 １ １月
中 国 造 船 Ｓ Ｈ Ｉ Ｐ Ｂ Ｕ Ｉ Ｌ ＤＩ ＮＧ ＯＦＣ ＨＩ Ｎ Ａ
Ｖｏ １ ． ５ ４ Ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ ２ ＮＯ Ｖ ． ２ Ｏｌ ３
文章编号 ：１ ０ ０ ０ － ４ ８ ８ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ￥ ２ ． ０ ０ ８ ８ ． １ ０
的重量 控制到最 小 ，使其 能够利 用 国 内运输 资源 顺利完 成运 输 、安装 ，成 为工程 前期结 构方 案设计 的
一
大难 点 ；
（ ２ ）导 管架 下水扶 正过 程 中必须 克服 自身 巨大 的重量 漂浮 在水 中 ，为 了获得足 够 的浮 力 ，需要 将 导管 架 的杆件 做得 粗大 。但这 容 易引起 导管架 结构重 量 的增加 ，使其 超 出运 输驳船 的极 限。因此 ，
积大 ，设备 多 ，设 备加 结构 白重 重量 巨大 ，采 用浮托 法 运输 安装 。重控 统 计上 部组 块 浮托 重量 约 为
２８ ８ ０ ０ ｔ 。
导管 架属 于大水 深导管 架 ，重量大 ，采用 驳船 运输 ，滑移 下水 。 本工 程导 管架设 计 的难 点在 于 ： （ １ ）本 中心平 台位于 南海 ，其环 境特 点是 ：水深 （ ２ ０ ５米 ） 、浪 高 、风速大 （ 夏天 台风 频繁 ） 。 为 了能让 导管架 在使用 寿命 内抵 御南海 的极 端环境 条件 ，保 证 导管架 的安 全 ，并满 足该 中心平 台 的正
导管架总体建造方案
第九步：
安装 EL.（+）5 600 井口片（参见附图 14），安装 EL.（+）5 600 井 口片前，布置好临时支撑(参见附图 20)，临时支撑用φ273X12 的管子 和 H300X300X10X15 的 H 型钢制作，临时支撑的具体位置可根据情况现 场调整。
第十步： 安装 ROW-1 片，在 ROW-1 片安装好后，安装防沉板片上的斜拉筋 <2021-A1-5>和<2021-B1-5>（参见附图 15）。
二 工艺流程 参见附图 1。
三 规范及技术要求
1. 导管架建造要满足的文件
1) 技术规格书
导管架设计规格书
（SPC-WHPA/B-ST-001）
导管架结构材料规格书
（SPC-WHPA/B-ST-002）
导管架建造规格书
（SPC-WHPA/B-ST-003）
导管架结构安装规格书
（SPC-WHPA/B-ST-004）
单片预制时的导管支撑垫墩，摆放前放垫墩处地面要压实并确保平整，先摆
总体方案
PAGE 4 OF32
海洋石油工程股份有限公司
SD-DOC-WHPB-ST-2001
放水泥块或钢质垫墩，然后在其上用工字钢并排布置充当导管的支撑（要考虑附 件安装尺寸）。现场也可根据情况采用其他形式的垫墩，但要保证满足单片预制 时的需要。
第六步：
安装 EL.（-）16 000 井口片（参见附图 10），安装 EL.（-）16 000 井口片前，布置好临时支撑(参见附图 18)，临时支撑用φ406X16 的管 子和 H300X300X10X15 的 H 型钢制作，临时支撑的具体位置可根据情况 现场调整。
第七步： 安装斜拉筋<2003-3>、<2004-3>、<2003-2>、<2003-1>、<2004-2>和 <2004-1>（参见附图 11、12），用 H300X300X10X15 的 H 型钢作临时支
导管架式平台的设计与制造技术研究
导管架式平台的设计与制造技术研究随着现代制造业的发展，导管架式平台在工业领域中起着至关重要的作用。
导管架式平台可以用于支撑和定位导管系统，使得导管布置更加规整、紧凑，并且提高了工作的安全性和效率。
本文将就导管架式平台的设计与制造技术进行深入研究。
首先，导管架式平台的设计是整个制造过程的基础。
设计的质量和准确性直接影响到后续的制造流程。
在设计过程中，需要考虑导管的布置和数量，平台的尺寸和结构等方面的要求。
同时，还要结合实际工作环境和使用需求，考虑导管架式平台的稳定性、承重能力和操作便捷性等因素。
设计师需要运用CAD和其他设计工具，进行模型的建立和优化，确保导管架式平台的设计符合制造标准和安全规范。
其次，导管架式平台的制造技术在设计之后起着至关重要的作用。
制造技术需要保证导管架式平台的精度和质量，以满足工作的要求。
传统的制造技术包括焊接、冲压、铸造等方法，可以根据具体的需求选择合适的工艺进行制造。
近年来，随着先进制造技术的不断发展，导管架式平台的制造技术也得到了一定的革新。
例如，采用数控加工技术可以提高加工精度和效率。
此外，3D打印技术也可以应用于导管架式平台的制造中，通过层层堆积材料来形成复杂的结构，实现定制化生产。
在导管架式平台的制造过程中，需要根据具体要求选择合适的材料。
一般来说，导管架式平台要求材料具有一定的强度和刚性，以承受导管和工作负荷的重量。
常见的材料包括钢铁、铝合金和复合材料等。
根据导管架式平台的结构和工作环境的特点，选择合适的材料对于导管架式平台的性能也有着重要的影响。
除了设计和制造技术外，导管架式平台的装配和安装也需要注意。
装配的质量和准确性关系到平台的稳定性和使用寿命。
在装配过程中，需要按照设计规范和操作手册的要求进行操作，确保每个部件的连接和安装准确无误。
特别是在焊接和螺栓连接等工艺中，需要进行质量检查和测试，以保证连接处的强度和可靠性。
此外，在使用过程中，导管架式平台的维护和保养也不能忽视。
sacs吸力简导管架基础一体化设计流程
SACS吸力简导管架基础一体化设计流程一、概述SACS吸力简导管架基础一体化设计流程是指在海洋工程中对于吸力简导管架基础一体化设计的一套完整的流程。
该流程包括了设计前的准备工作、设计过程以及设计后的检验和修正等环节。
通过科学、严谨的设计流程，可以确保吸力简导管架基础的稳定性、安全性和可靠性，从而保障海洋工程的顺利进行。
二、设计前的准备工作1. 收集资料在进行吸力简导管架基础一体化设计之前，首先需要对项目背景、海洋环境、工程要求等方面的资料进行收集。
这些资料包括但不限于海洋地质勘察报告、海洋气象资料、工程设计要求、相关法规标准等。
2. 分析评估基于收集到的资料，进行深入的分析评估工作。
对于海床地质情况、海洋气象条件、工程要求等方面进行全面评估，以便为后续的设计工作提供依据。
3. 确定设计目标在充分了解项目背景和环境条件的基础上，明确设计目标和要求。
包括但不限于基础的承载能力、稳定性要求、安全系数、使用寿命等方面的指标。
三、设计过程1. 确定基础类型根据项目的具体要求和海洋环境的特点，确定最适合的吸力简导管架基础类型。
考虑因素包括但不限于水深、海床地质条件、工程要求等。
2. 进行基础结构设计根据基础类型的选择，进行基础结构的具体设计。
包括但不限于基础形状、尺寸、材料选用、连接方式等。
3. 考虑水动力特性在设计过程中需充分考虑吸力简导管架基础受到的水动力作用。
包括但不限于潮流、波浪、风载等因素对基础结构的影响。
4. 确定安装方法根据设计的基础结构类型和海洋工程的要求，确定最佳的安装方法。
包括但不限于海洋作业设备、作业流程、安装顺序等。
四、设计后的检验和修正1. 结构检验设计完成后，进行结构的检验工作。
包括但不限于结构强度、稳定性、受力分析等方面的检验。
2. 优化设计根据结构检验的结果，对设计进行修正和优化。
确保吸力简导管架基础的结构稳定性和安全性。
3. 成果成交最终的设计成果需要提交给相关部门进行审批，确保设计符合国家标准和规定。
第六章 导管架设计
3.在杆件坐标系下，由节点位移而产生的杆端力F e 为：
F T F T K D
e e e e
e e e e L
4.在杆件坐标系下，若杆件上作用有分布荷载，由节点位移而产生的杆端 力 F e 为：
F T K D F
• 第五节
摩擦型桩 桩基（按承载性状）
常用
端承摩擦桩（桩端阻力和侧 摩阻力同时发挥作用）
端承桩（桩侧摩阻力可忽略）
端承型桩 摩擦端承桩（桩端阻力和侧 摩阻力同时发挥作用）
• 第一节
设计依据及设计内容
一个好的平台设计，应具有满意的使用效果、较少的维修和初始投资 一、设计导管架的基本依据 1.水深：影响导管架几何形状、平台安装工艺、平台基底的倾覆力矩大小
2.海洋环境：决定导管架结构几何形状的主要因素
3与施工设备：与导管架几何形状的选择有关
二、导管架结构的设计内容 1.导管架结构型式的设计：又称为“方案设计”，即根据设计资料拟定初 步设计方案，确定导管架尺度 2.导管架腿柱直径与斜度设计： 1）腿柱直径与土质情况、基础要求有关。初步设计时通常根据设计经验和 按甲板支撑桁架腿柱的要求确定腿柱直径 2）腿柱斜度与土壤性质、打桩机性能和荷载类型有关，一般为双斜对称式
e e e F k D
e F ---杆件力向量
e k ---杆件刚度矩阵
e D ---杆端节点位移向量
杆件刚度矩阵中 k 中元素kij的含义：只有在j自由度方向产生单位 位移时在i自由度方向上引起的杆端力
W
1.1
5
轴向受拉或受压并在两个平面内受弯
2 M x2 M y N 0.9 A W
大型导管架分片吊装用管式吊点设计与强度校核
大型导管架分片吊装用管式吊点设计与强度校核导管架是指用于支撑和固定管道的结构设备，其主要功能是保障管道运行安全、稳定。
在大型导管架的吊装过程中，需要采用管式吊点进行悬挂，并对管式吊点进行设计和强度校核，以确保吊装过程安全可靠。
本文将针对大型导管架的分片吊装用管式吊点进行设计与强度校核。
一、管式吊点设计1.管式吊点结构设计：管式吊点主要由吊钩、调节螺栓、吊管和连接器组成。
吊管通常采用钢管或者型钢制作，具有较强的承载能力和刚度。
连接器通常采用高强度钢板焊接而成，以确保吊装过程中的连接牢固可靠。
吊管与连接器之间通过调节螺栓进行连接，方便进行调节，适应不同的吊装高度。
2.管式吊点制作和安装要求：（1）吊管应采用优质碳素结构钢或优质合金结构钢制作，具有较高的强度和韧性，以确保承载能力和使用寿命；（2）吊管和连接器之间的焊接应符合相关焊接标准要求，并进行必要的无损检测，确保焊接质量达标；（3）吊管和连接器的表面处理应采用防锈、防腐处理，以延长使用寿命；（4）吊管的长度和直径应根据具体吊装需求确定，保证吊装过程安全可靠。
二、管式吊点强度校核1.管式吊点的受力分析：（1）管式吊点在吊装过程中承受的主要力学作用包括拉力、压力和弯矩。
拉力主要由吊重引起，压力主要由吊管自重和外载引起，弯矩主要由吊管自重引起；（2）管式吊点受力情况复杂，需综合考虑不同方向上的受力情况，确定各部件的受力分布和大小。
2.管式吊点的强度校核：（1）强度校核的基本原理是保证吊点在工作状态下不会发生破坏，同时满足设计要求的安全系数要求；（2）校核过程中需要考虑各部件的材料强度、连接方式、焊接质量等因素，综合考虑各种受力情况下的强度需求。
3.管式吊点的强度校核步骤：（1）确定吊点受力情况，包括拉力、压力和弯矩的大小和方向；（2）计算各部件的受力情况，确定吊点各部件的受力分布和大小；（3）根据吊点结构特点和受力情况，采用合适的强度校核方法，计算吊点的强度需求；（4）校核吊点各部件的强度，确认各部件的强度满足设计要求，保证管式吊点在吊装过程中安全可靠。
新编文档-第三章 导管架平台总体的设计-精品文档
撑杆布置
K型撑杆、X型撑杆 X型撑杆可采用细长杆件，
减少导管架总重量，但焊 接点多，焊接工作量大。
K型撑杆重量增加，费用低
一般深水海域和地震海域 采用X型撑杆
2 桩基布置型式
边桩：把桩均匀的布置在导管架底部的四周 裙桩：把桩布置在导管架四个角柱的周围 应用：
边桩布置用于平台上部竖向荷载显著大于水平荷 载引起的倾覆力矩对地基的作用
一、平台使用参数 主要包括平台的用途和工艺要求。
使用年限 平台设置的位置及该位置的水深 是否有人居住，如有人居住，居住人数、人员上
下平台方法及紧急撤离方及停
泊场的布置，起重设备能力及数量 油（气）井的数目、间距 保证工作人员和设备的安全、防止污染、减少振
作用： （1）作为打桩定位和打桩导向 （2）架设临时施工平台 （3）增加结构抗倾覆力矩 （4）附属设施的支撑，系靠船设备
2 钢管桩
钢管桩是一根细长的焊接圆管，它通过导管架腿 柱打入海床，由若干根单桩组成群桩基础。
3 甲板结构
位于桩顶以上，由板、梁、桁架或立柱构成的支 撑框架结构。
作用：提供使用空间，在其上布置设施和设备。
一、平台的方位设计
平台方位：是指在标明正北方向的平面图上，平 台主轴与正北方向的夹角。
平台方位依据主导风向、波向、流向、海冰方向， 以及使用要求综合确定。
遵循以下原则： 1 有利于抵抗海洋环境荷载作用 2 便于工作船停靠 3 要满足平台上部设施与设备工艺布置的要求
二、平台支承结构的型式设计
第二节 导管架平台的构成及分类
一、导管架平台的构成及各部分的作用
导管架平台
导管架 支承结构
钢管桩
甲板 上部设施 与设备 设施和设备
第三章 导管架平台总体设计
遵循以下原则： 1 有利于抵抗海洋环境荷载作用 2 便于工作船停靠 3 要满足平台上部设施与设备工艺布置的要求
二、平台支承结构的型式设计
1 导管架结构型式与撑杆布置
导管架按腿柱的多少分类： 三腿柱导管架：等边三角形布置，主要用于井口
（2）适于水深、浪高、风大的恶劣环境。 （3）能解决海上打桩定位和施工期间稳定桩基，导
管架作为桩基的一部分，能保证结构整体稳定。 （4）陆上分块预制、海上组装，缩短海上吊装时间，
节省投资。 （5）技术成熟、平台适用性强。
第三节 平台的方位、结构形式及主 要尺寸设计
一、平台的方位设计
平台方位：是指在标明正北方向的平面图上，平 台主轴与正北方向的夹角。
一、钻井与井口设备
导管架平台通常采用平台钻机，有两种： 自给式平台钻机
（1）井架及提升系统 （2）旋转钻井设备 （3）循环净化系统 （4）动力设备 （5）井架移动底座 （6）带有直升飞机甲板的生活设施 （7）其他辅助设施
非自给式平台钻机：动力、饮用水、海水、柴油、压
缩空气及生活区等由公共设施提供
事故发生时的通道和空间 7. 尽量选用封闭式模块 8. 初步设计阶段给出的设备重量、尺寸等数据必须
可靠 9. 充分考虑海洋环境条件
四、设备的布置
井口区：布置在钻井装置、修井设备能够到达和能 够提供足够平台支撑的地方。同着火源、燃料、机 械及下落物体隔开。
无火操作区：避开着火源，可安装在距离井口较近 处
第二节 导管架平台的构成及分类
一、导管架平台的构成及各部分的作用
导管架平台
导管架 支承结构
钢管桩
甲板 上部设施 与设备 设施和设备
导管架安装设计与建造过程探讨
导管架安装设计与建造过程探讨摘要：本文主要论述了导管架的设计原则，设计步骤，对导管架的建造流程和建造方法进行了论述，通过本文让我们对导管架的作用和安装设计过程有了一个了解，对我们以后的工作具有一定的指导作用。
关键词：导管架安装建造设计导管架型平台是由钢管桩通过导管架固定于海底的结构物，导管架本身具有足够的刚性，以保证平台结构的整体性，从而提高了平台抵抗自然荷载的能力。
导管架是海洋石油平台中传递荷载的主要部件，其主体是钢质桁[héng]架结构，是海洋石油平台的固定基础。
一、导管架的设计1、总体设计根据设计任务书的要求，设计出合理的机构型式，确定主尺寸，进行总布置，计算总体性能，绘总体图，编写总体说明书、总体性能计算书以及相关的试验成果报告等。
总体设计要考虑整个平台的综合平衡，协调处理各专业的要求，解决各专业之间可能出现的矛盾，以达到整体设计的合理性。
2、结构设计：根据总体设计确定的结构型式，选择各部分的结构型式，确定其尺寸，进行构建布置，绘结构图，进行结构计算，编写结构计算书和说明书，结构设计包括整体结构设计和各部分结构设计。
3、工艺设计根据生产工艺要求，对工艺、设备、材料、布置、流程等内容进行设计，编写工艺说明书及各种规格书（specification）。
4、设计步骤首先根据平台使用目的和要求对导管架进行总体布置，确定主尺寸、使用载荷。
根据导管架所处海域位置确定环境条件：风、波、流、冰、地震、水深、温度等，确定平台高程和方位。
根据土壤地质资料进行桩基初步设计：确定桩径、桩数、桩长，确定导管尺寸及倾斜度。
根据设计规范、长细比等要求，结合经验，确定导管、立面支撑、水平支撑等。
根据以上初步估算结果，输入计算机专用软件（如：SACS，ANSYS等），最后确定出详细结构。
二、导管架的建造1、建造流程普通钢结构的建造流程对导管架是适用的，只是在此基础上有针对性的增加特殊要求。
这些特殊要求通过各种设计的程序来体现。
海上风电导管架安装专项方案设计
word某某桂山海上风电场一期导管架安装专项方案复核：审批：中铁大桥局股份某某2014年9月目录1、工程概况111.2 导管架设计概况12、自然环境222.2 气象条件42.3 特征气象参数42.4 潮汐42.5 波浪52.6 海流63、导管架安装方案63.1 总体安装方案63.2 施工步骤63.3 构件进场检查63.4 导管架安装63.5 牺牲阳极接地电缆安装73.6 施工重难点与控制措施74、施工设备与劳动力组织74.1 施工设备74.2 劳动力组织85、施工周期分析86、HSE保证措施86.1 职业健康保证措施86.2 特种作业安全保证措施106.3 环境保证措施126.4 施工安全保证措施147、附图141、工程概况工程位置与项目规模某某桂山海上风电场场址位于珠江河口的伶仃洋水域，处于某某市万山区青洲、三角岛、大碌岛、细碌岛、大头洲岛与赤滩岛之间的海域。
场区内海底地貌形态简单，水下地形较平坦，海底泥面标高一般为-6.0m～12.0m，属于近海风电场。
在三角岛上设置110kV升压站，风机电能通过8条35kV集电海缆聚集到三角岛升压站，再通过2回110kV送出海缆，接入220kV吉大站，实现与某某电网的联网，并在某某陆域设一集控中心。
同时兴建三角岛-桂山岛、三角岛-东澳岛-大万山岛的35kV海底电缆，实现三个海岛的微网与某某电网联网。
本工程风电场共安装17个风电机组，主要施工内容为：钢管桩沉桩、导管架安装、防腐、灌浆、钢管桩嵌岩、风机整体运输安装、零星工程。
图1-1 风机总体布置图1.2 导管架设计概况导管架下部与4根钢桩对接后，通过灌浆进展连接，顶面通过法兰与风机连接，总高度27.5m〔不包括灌浆连接段高度〕。
灌浆连接段长度为1#灌浆连接段总长5.2m，2#、3#灌浆连接段总长4.5m，4#灌浆连接段总长5.9m。
导管架总重约400T。
图1-2 导管架设计图2、自然环境⑴地形地貌本工程规划的风电场属于近海风电场，位于珠江河口的伶仃洋水域，伶仃洋是珠江喇叭口形的河口湾，湾顶在虎门一带，宽3km，中部宽27km，在澳门－某某之间宽约58km。
海上风电场工程吸力桩式导管架基础设计导则
海上风电场工程吸力桩式导管架基础设计导则下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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导管架 设计标准
导管架设计标准嘿，你知道吗？在工程的神秘世界里，就像超级英雄要有酷炫的装备才能拯救世界一样，导管架的设计也有它的“超级标准”。
要是不遵守，那可就像让没有翅膀的飞机去翱翔蓝天，后果不堪设想啊！**“钢铁脊梁”的塑造：结构强度是关键**在导管架的设计江湖中，结构强度那可是如同“钢铁脊梁”般的存在！“脊梁”不硬，整个“身体”就会摇摇欲坠。
结构强度就像是一个大力士，要扛起导管架所承受的各种压力和力量。
比如说海洋中的风浪、海流，还有设备的重量等等，这些可都是一个个来势汹汹的“敌人”。
想象一下，如果这根“脊梁”不够强壮，稍微来点风浪的“小拳头”捶打，导管架就得“哭鼻子”啦！就像盖房子得用坚固的钢梁一样，导管架的结构强度设计也得选用优质的材料和合理的结构形式。
优质的钢材就像是“钢铁侠的战甲”，坚不可摧。
而且在设计的时候，工程师们得像精明的建筑师，精确计算每一个受力点，确保这“脊梁”能稳稳地撑起整个“身体”。
**“空间魔法”施展：合理布局很重要**导管架的内部布局，那可是一场精彩的“空间魔法”！“别把导管架的内部当成乱糟糟的杂物间，而要当成精心布置的魔法城堡！”它的内部需要容纳各种管道、线缆、设备等等，这就像是在一个有限的空间里安排一场盛大的舞会，每个“舞者”都要有自己的位置，还不能相互碰撞。
比如说，管道的走向要合理，不能像纠缠在一起的毛线球，让流体的流动畅通无阻。
线缆的布置也要规整，不然就像迷路的小蛇，找不到方向。
合理的布局能让导管架内部的“交通”井然有序，工作效率“蹭蹭”往上涨。
**“防腐卫士”出动：防护措施不能少**在海洋这个大“盐水缸”里，腐蚀可是导管架的“头号敌人”！“防腐措施就像是导管架的‘防护服’，没有它，导管架可就惨咯！”海水可是个厉害的“腐蚀大师”，无时无刻不在想着侵蚀导管架。
所以，得给导管架穿上各种防腐的“铠甲”，比如涂上防腐涂料，就像给它抹上了一层“神奇的魔法霜”，让海水的侵蚀无从下手。
或者采用阴极保护的方法，这就像是给导管架请了一群“保镖”，时刻保护着它不被腐蚀“欺负”。
导管架设计
导管架设计第五篇海上平台结构第二章导管架设计第一节结构总体确定一、结构总体布置1. 基本原则总体布局合理，传力路径短，构件综合利用性好，材料利用率高，满足其他专业对结构型式的要求。
2. 一般考虑在进行结构总体布置时，一般应考虑如下几个方面：1）应尽量使杆件在各种受力状态下都能发挥较大作用, 杆件数量和规格力求少，结构尽量对称；2）不宜在飞溅区内设置水平构件；3）不宜在冰作用区内设置水平构件和斜撑；4）一般情况下，管节点宜设计为简单节点；5）导管架斜撑的角度（即与水平面夹角）宜在45度左右；6）导管架腿的表观斜度宜在10：1 7：1；7）隔水导管与结构的连接: 如业主没有指定，对于动力响应较明显的平台（如三腿或独腿平台），水上部分（包括在甲板和导管架的水上水平层上），隔水导管和甲板﹑导管架的连接要用焊接方法固定，水下部分用楔块固定；8）各桩的受力力求均匀；9）对于滑移装船吊装下水型导管架，滑靴的布置与吊点的布置要协调考虑；10）装船滑靴的横向间距的确定应考虑预制场地与运输驳船滑道的间距；11）应考虑钻井﹑修井的要求。
二、结构构件的选取1．结构构件的选取要综合考虑强度、刚度、稳定性和经济性这几方面的因素。
2．不论是成品钢管还是卷制钢管，如有可能，尽量减少所用材料的规格。
3．对于管型构件的选择要考虑下列因素：1）D/t比：不宜大于60，对于卷制焊接钢管不应小于20，最好大于30；注： D---中性直径，t---壁厚。
2） Kl/r：对主要杆件不宜大于120；注：k---有效长度系数，l---侧向无支撑长度，单位为米（m），r---回转半径, 单位为米（m）。
3） -Y-K节点:主要节点: d/D=0.4～0.8次要节点: d/D取值可稍小些；注： d---支杆直径，D---弦杆外径。
三、结构材料选取1. 基本原则结构材料的选取既要考虑强度要求，又要考虑结构工作场所的环境条件，在结构中的部位和可能使用的加工方法等。
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第五篇 海上平台结构第二章 导管架设计第一节 结构总体确定一、结构总体布置1. 基本原则总体布局合理，传力路径短，构件综合利用性好，材料利用率高，满足其他专业对结构型式的要求。
2. 一般考虑在进行结构总体布置时，一般应考虑如下几个方面：1） 应尽量使杆件在各种受力状态下都能发挥较大作用, 杆件数量和规格力求少，结构尽量对称；2） 不宜在飞溅区内设置水平构件；3） 不宜在冰作用区内设置水平构件和斜撑；4） 一般情况下，管节点宜设计为简单节点；5） 导管架斜撑的角度（即与水平面夹角）宜在45度左右；6） 导管架腿的表观斜度宜在10：1 7：1；7） 隔水导管与结构的连接: 如业主没有指定，对于动力响应较明显的平台（如三腿或独腿平台），水上部分（包括在甲板和导管架的水上水平层上），隔水导管和甲板﹑导管架的连接要用焊接方法固定，水下部分用楔块固定；8） 各桩的受力力求均匀；9） 对于滑移装船吊装下水型导管架，滑靴的布置与吊点的布置要协调考虑；10）装船滑靴的横向间距的确定应考虑预制场地与运输驳船滑道的间距；11）应考虑钻井﹑修井的要求。
二、结构构件的选取1． 结构构件的选取要综合考虑强度、刚度、稳定性和经济性这几方面的因素。
2． 不论是成品钢管还是卷制钢管，如有可能，尽量减少所用材料的规格。
3． 对于管型构件的选择要考虑下列因素：1） D/t比：不宜大于60，对于卷制焊接钢管不应小于20，最好大于30；注： D---中性直径，t---壁厚。
2） Kl/r：对主要杆件不宜大于120；注： k---有效长度系数，l---侧向无支撑长度，单位为米（m），r---回转半径, 单位为米（m）。
3） -Y-K节点:主要节点: d/D=0.4∼0.8次要节点: d/D取值可稍小些；注： d---支杆直径，D---弦杆外径。
三、结构材料选取1. 基本原则结构材料的选取既要考虑强度要求，又要考虑结构工作场所的环境条件，在结构中的部位和可能使用的加工方法等。
2. 一般考虑结构用钢材基本上全部实现了国产化。
因此除业主有特别要求外，一般考虑使用国产钢材，相应的，应使用国家标准。
卷制钢管,组合梁的尺寸应满足规格书中规定的有关国内和国外的标准。
还应考虑制造商的卷制能力。
所选的材料（屈服强度、韧性要求等）及规格、型号必须是能够生产和制造的规格。
对国内材料的选取更要注意所选的材料或型号是产品目录中列出及能够生产的。
结构分析中使用的屈服强度要与所选用的材料一致。
选用钢材时要考虑钢材的冲击试验温度低于预期的最低工作温度以下10℃～30℃（D/t比大于30为20℃，D/t=20～30为30℃，D/t在20以下为10℃）。
对于关键管节点部位还要考虑材料的Z向性能。
还应注意在同一最小设计温度（气温或水温）下，选用的钢材等级随着材料厚度的不同而有所不同。
除了导管架腿上的管节点处使用Z向钢材外，对浅水导管架（暂以50米水深为界），其他位置均不使用；对深水导管架，可根据其结构情况，对其他位置酌情少量使用。
对甲板部分，一概不用。
3. 材料替代经平台作业者的同意和检验机构的认可，可以使用化学成分和机械性能相当、能满足设计要求的其他牌号的钢材替代原设计指定牌号的钢材。
四、桩基布置1. 与上部荷载的大小有关的设备布置和设备干/湿重上部设备的布置和干湿重直接影响着上部甲板的尺寸，进而影响桩的根数及尺寸大小。
上部荷载包括固定荷载和活荷载。
固定荷载是指永久放在甲板上的设备的重量。
活荷载包括：可能加到平台上或从平台上移走的钻井和采油设备的重量；可能加到平台上或从平台上移走的生活住房、直升飞机场和其他的生活供应设备、救生设备、潜水设备和公用设备的重量；消耗品和储罐中液体重量等等。
有活荷载的开敞区域以及为二期设备预留更多空间的悬伸结构也同样影响桩的数量及尺寸。
2. 在安全系数和桩的极限承载力计算方法的选取上受业主的影响桩的设计贯入深度使桩具有足够的能力，来承受最大的轴向压力和上拔力，并且具有适当的安全系数。
贯入深度安全系数是指桩的极限承载力除以桩的允许承载力。
API RP 2A 中推荐的安全系数不应小于下列的数值。
荷载条件 安全系数1) 设计环境条件加适当的钻井荷载 1.52）钻井作业期间的操作环境条件 2.03）设计环境条件加适当的采油作业荷载 1.54）采油作业期间的操作环境条件 2.05）设计环境条件加最小荷载（对上拔情况） 1.5安全系数是用来保证桩在受到轴向力作用时设计入土深度处的土体不会受破坏。
当然桩体本身的应力也不能太大从而导致桩体材料本身的破坏。
桩体本身有安全系数并与土的安全系数相对应。
桩体应力的校核可参考AISC Part5中有关章节。
在做基础的初步设计之前，对应于每个荷载工况的环境条件和上部荷载都必须经过业主的确认和澄清。
业主有时要求设计者多考虑一种设计环境条件或者操作环境条件。
目前在海洋石油开发工程中使用的计算桩的极限承载力的方法有API、DnV和λ法。
通常情况下，采用API方法。
不管选用哪一种计算方法都要事先得到业主的认可。
3. 桩的斜度的确定通常情况下布置在4个角上的桩是双斜的，布置在中间的桩是单斜的。
对于四腿平台来讲，通常有两根桩是双斜的，考虑到靠船件的设置、钻井船的作业等因素，则另外两根桩是单斜的。
有时四腿桩都没有斜度即直桩。
主桩和裙桩的斜度可以一样，也可以不一样。
在确定桩的斜度时要考虑水深、导管架在泥面处水平层的最大轮廓尺寸、主桩与裙桩之间的相互作用等因素。
桩的斜度通常为1/8，也可能1/10，1/12。
桩设计成有一定的斜度，主要是用来扩大导管架在泥面处水平层的面积从而增大结构的整体稳定性。
导管架在泥面处水平层的面积越大，则由于总的倾覆力矩而引起的单根桩的桩头力就会越小。
4. 腿、裙桩的数目与尺寸在确定腿、裙桩的数目与尺寸时通常要考虑上部荷载的大小、工艺总体布置、水深和以往的经验等等。
导管架腿的直径可以基于上部甲板柱子的直径。
在波浪作用区内尽量少布置杆件和减少杆件受力面积，减少波浪力进而减少对基础的要求。
腿的内径要有一定的富裕量，以适应腿和桩的椭圆度。
对于桩基导管架，通常情况下要在导管架腿柱与桩之间的环形空间内灌浆，一般而言，1.0英寸到1.5英寸的环形空间就能满足要求。
5. 桩的布置、尺寸和贯入深度受到裙桩数量的影响桩的布置随着裙桩数量、位置的变化而变化。
在通常情况下，裙桩都是围绕着主角桩布置，靠近主桩的里面或外面。
附加的裙桩可以紧挨着布置在里面的主桩。
导管架的尺度、水深和其他因素决定着裙桩的数量。
如果平台恰好安装在土体有可能滑移区域，为了抵抗土体滑移，往往要加大腿及裙桩的尺寸。
桩的贯入深度也随之增加，在这种情况下，一般考虑将裙桩布置在里面。
6. 导管架腿桩与支撑形成的管节点海洋平台中的杆件通常是用钢管，结构中的支管是直接焊到弦管上的。
在这些连接中，有时应力集中十分严重，从而导致节点强度降低很多。
改善节点强度的方法之一是避开搭接结点而采用简单节点，这样可以使节点外力作用下充分发挥作用。
小尺寸的导管架腿桩很难避开搭接节点，导管架腿桩尺寸的加大为焊接节点提供了较大的空间，一般做成简单节点。
另一方面，腿桩尺寸的加大会导致波浪力加大，这就需要增加桩的贯入深度。
因此在波浪力、腿的尺寸、桩的贯入深度和支撑节点之间需要权衡比较，确定合适的尺寸。
7. 裙桩结构以及荷载传递应该合理地将裙桩连接到导管架腿上，以便导管架上的荷载有效地传到裙桩上。
裙桩连接结构应避免与导管架的水平撑杆交叉，布置在外面的裙桩相对于布置在里面的裙桩来讲容易做到这些。
考虑到群桩效应，裙桩与主桩的距离应选得合适并能有效地传递荷载。
8. 桩的贯入深度应避开有下卧软粘土的砂层在考虑桩的深度时，桩端所在层土的强度不应明显地高于其下一层土的强度，也就是说不应有下卧软土层。
在有下卧软土层的情况下，很容易出现桩突然穿过硬层而到软土层，从而引起冲剪破坏。
桩端越接近软土层，两层土的强度相差越大，这种潜在的危险就越容易发生。
这是由于土体逐渐变软、破坏或者在荷载的作用下下卧粘土层固结造成的。
因此选择桩的贯入深度时应使桩端避开有下卧软土层的砂层。
另外桩端距离持力层上下边边界的距离还应满API RP 2A中的有关规定。
9. 将裙布置在里面当土层中含砂砺、云母等很难穿透的材料时，往往考虑把裙桩布置在里面。
当平台处在土体有可能滑移处或者平台要承受冰力作用时，也要考虑裙桩布置在里面。
布置在里面的裙桩同样也要灌浆以提高其抗水平及轴向荷载的能力。
把裙桩布置在里面对主桩的尺寸及贯入深度会有一定的影响。
10. 群桩效应在初步规划桩的布置时，要考虑群桩效应的可能性。
当桩距小于8倍桩径时，就要考虑并评价群桩效应。
对于主桩来说群桩效应可以忽略，因为对于一座平台而言，主桩的间距都较大。
然而，当使用裙桩时，这些裙桩一般都是挨着主桩布置，因此群桩效应的考虑及评价就显得尤为重要。
11. 自升式钻井船作业方面的考虑这主要与桩的布置有关。
如果平台用自升式钻井船进行钻井作业，当考虑桩的布置和平台方位时，应保证钻井船能够方便地在平台旁边抛锚就位。
平台结构与钻井船之间的相互干扰应减少到最小。
12. 桩安装方面的考虑在初步规划桩的尺寸和贯入深度时，必须考虑其将来在海上安装施工的可能性。
使用现有的桩锤应该能将桩打到设计贯入深度。
主桩通常是水上打，裙桩可以在水上打也可以在水下打。
布置在里面的桩可以用打的方法或者钻了再打。
当遇到拒锤而采取钻孔或喷射方法时，要考虑土层是否有硬层以及由于打桩与裙桩之间保持适当的距离，一般不会给桩的施工带来问题。
因此布置裙桩时，应使其安装起不太困难，而且不干扰主桩的安装。
第二节 结构模拟一、坐标系统坐标系统为直角坐标系，Z轴向上为正，X、Y为水平轴，Y轴与结构北一致，X轴的方向按右手法则确定，坐标原点选在海图水深基准面上。
二、编号系统导管架腿在泥线处节点的编号应按逆时针方向编号。
三、腐蚀余量在进行在位状态分析时，对处于飞溅区内的构件，要考虑腐蚀，腐蚀余量应由业主提供，业主未提供时一般取0.3mm/a。
四、冰磨蚀余量在进行在位状态分析时，对处于冰作用区内的构件，要考虑冰的磨蚀，冰磨蚀余量应由业主提供，业主未提供时一般取0.1mm/a。
五、优化增量计算机计算时，壁厚优化增量以2mm（或1/8英寸）为宜。
六. 结构模拟过程目前在海总范围内海洋石油平台结构设计普遍使用的结构分析程序为SACS(STRUCTURAL ANALYSIS COMPUTER SYSTEM)，它是由美国EDI公司开发的，国际上海洋石油行业通行的结构分析程序，因此本节的结构模拟以SACS为例来说明。
对其他结构分析软件也有一定的参考价值。
6.0 SACS结构模拟SACS的结构模拟有三大部分：结构单元特性，结构单元的形成，结构结点。