海结原理(10)-锚泊定位1.

T T0 / cos
由（5）和（8）式得：
T0 sin dy d 2 W cos
（3） 微元静力微分方程
TbLeabharlann Baidu
l
b
y
T0
a
T0 sin dy d 2 W cos
在a、b两点间积分，T0和W为常量
Ta
Wl
x
T0 1 1 y ( ) W cos b cos a T0 y ( tg 2 b 1 tg 2 a 1) W

T
Wdl dx
T sin d cosdT 0 T cosd sin dT Wdl 0
由上面两个式得到：
(3) (4)
Td W cosdl
分析dT可知：
(5) (6) (7) (8) (9)
dT W sin dl dx cosdl
dy sin dl dT Wdy
索的优点：重量轻（是链的0.2~0.25）
索的缺点：容易擦伤，纽结、腐蚀疲劳，难接头，必须有卷筒。 链的优点：耐摩、吸收的动载荷大 链的缺点：重量大
锚杆（稳定杆）
Lv
MA

P
A a b F
T
＝17～20度合适
锚柄拉力：T 锚重力：P 锚爪面土壤阻力：F F与锚爪面法向夹角b与土壤摩擦力有关 锚能入土的条件是T、P、F三个力对点A 的力矩MA>0 锚爪角a的合适范围 a=30~35(沙性土) a=50左右(软土) a＝25～30（硬粘土） 拉力T的提升角度（与水平方向的夹角） 提升角＝0时爪力最大； Tmax与土壤、锚埋藏深度、锚爪有效面积 与锚爪面的粗糙度因素有关；
海洋结构物设计原理讲义（10）
海洋平台锚泊定位系统
船舶工程学院－－陈明
一、概述
1. 锚泊系统分类
（1）临时锚泊系统
CCS规定所有移动式钻井平台要求配备临时锚 泊系统。与一般钢质海船一样，用舾装数来确定锚 的数量和大小。
（2）定位锚泊系统
浮在水面上作业的钻井船和半潜式平台一般用 锚泊定位系统，规范中不规定其形式，由设计方决 定，但要满足规范中的对临时锚泊系统的要求，向 下兼容。
使提升角等于0，必须使锚索具有足够的 长度。
（1） 微元静力分析
y T
T dT dl
d
dy
T0 无弹性悬垂线 x

T
Wdl dx
(T dT ) cos( d ) T cos 0 (T dT ) sin( d ) T sin Wdl 0
定位锚一般要对称布置。考虑到某个方向来流较 大可以不均匀布置。
30
8锚均布
10锚均布 30 40
30度－60度对称
45 90
9锚均布
30度－70度对称
45度－90度对称 (8锚或10锚)
二、锚及锚索
1. 锚
锚的种类繁多，移动式平台使用转爪锚。 锚爪角
锚爪角 a 锚柄 锚爪
锚杆（稳定杆）
Lv
MA
一、概述
2. 动力定位系统
是浮式钻井船或半潜式平台依靠自身得动 力，使其在风、浪、流等外力的作用下保持所 要求的水平面内的位置的一种定位系统。 主要包括传感器、控制和推进器三个系统 组成。 价格昂贵，一般仅在锚定位有困难或深水 区才采用动力定位系统。
一、概述
3. 锚泊系统的布置形式
（1）临时锚泊系统
（11）
类似方法积分得到：
T0 1 dx d W cos
T0 x ln tg b tg 2 b 1 ln tg a tg 2 a 1 W T0 1 （12） x sh tg b sh 1 tg a W





（3） 微元静力微分方程
Tb
l
b
y
Td W cos dl
T T0 / cos
T0 1 dl d 2 W cos
（5） （6）
T0

P
A a b F
T
＝17～20度合适
锚柄拉力：T 锚重力：P 锚爪面土壤阻力：F F与锚爪面法向夹角b与土壤摩擦力有关 锚能入土的条件是T、P、F三个力对点A 的力矩MA>0 锚爪角a的合适范围 a=30~35(沙性土) a=50左右(软土) a＝25～30（硬粘土） 拉力T的提升角度（与水平方向的夹角） 提升角＝0时爪力最大； Tmax与土壤、锚埋藏深度、锚爪有效面积 与锚爪面的粗糙度因素有关；
使提升角等于0，必须使锚索具有足够的 长度。
2. 锚泊线
锚泊线是指锚链、锚索以及它们上面的各种块重和浮力器件的 组合。
锚链：由链环组成，链环有无档链环和有档链环两种，同样链径 的有档链环的强度比无档链环高20％。 离岸作业锚泊系统大多使用2.5~4 inch直径的链环。 锚索：一般是使用钢丝索，它是由若干根钢丝先拧成股，再由股 拧成索。股与索拧的方向相同叫做“顺绕”，否则叫做“交叉 绕”。 钢丝索的中心有个纤维芯。芯是钢丝索的基础。负载时芯支持股 保持在各自位置；芯中油脂可以润滑，减小钢丝间摩擦；使索容 易弯曲。
（2） 微元静力微分方程
Tb
l
Td W cosdl dT W sin dl
dT Wdy
（5） （6） （9）
b
y
T0
a
T0 Ta cosa Tb cosb
Tb Ta Wdy
a b
Ta
Wl
x
Tb Ta Wy
由于 （7） （8）
（10）
dx cosdl dy sin dl
（1） （2）
（2） 微元静力微分方程
T dT dl
d
dy
(T dT ) cos( d ) T cos 0 (T dT ) sin( d ) T sin Wdl 0
d极小， cosd 1, sin d d , 忽略二阶小量后
一般设在平台的首部，系泊时将平台的首部拉住。 这样不论风浪来自任何方向，平台的首部始终迎着波 浪方向，而保持受力较小，活动范围较大。
一、概述
3. 锚泊系统的布置形式
（1）定位锚泊系统
海上风浪可能来自任何方向，因此需要将锚索拉 向四面八方，即呈现辐射状，才能实现定位功能。
通常根据平台的形状布置，矩形平台8（4）根， 三角型平台9（3）根，五角型为10（5）根。 为了提高定位能力在锚索上加预张力，每根锚索加 上相同的预张力。