(精品)海洋平台结构设计与模型制作计算书
海洋平台的设计、建造和安装
目录
• 海洋平台概述 • 海洋平台的设计 • 海洋平台的建造 • 海洋平台的安装 • 海洋平台的维护与升级
01
海洋平台概述
海洋平台的定义与特点
定义
海洋平台是一种用于海上作业的设施 ，通常由桩基、支撑结构、工作甲板 等组成，可提供海上油气勘探、开发 、生产、处理和储存等功能。
改造设施
根据需求变化，对平台的设施进行改造，增加新的功能或提高现 有设施的效率。
THANKS
感谢观看
建造施工
按照设计图纸进行建造，包括 焊接、装配、打桩等工序。
质量检测
对建造完成的平台进行质量检 测，确保符合设计要求和安全
标准。
建造材料与工艺
材料选择
防腐处理
根据平台设计要求和海洋环境条件， 选择合适的建造材料，如钢材、混凝 土等。
对平台进行防腐处理，以提高平台的 耐久性和安全性。
工艺选择
根据平台规模、功能和安全性要求， 选择合适的建造工艺，如预制装配式、 整体打桩式等。
应急处理
针对不同故障制定应急预案，确保在故障发生时能够 迅速损坏的部件进行修复或替换，确保平台恢复正常运 行。
技术升级与改造
升级系统
随着技术的发展，对平台的系统和设备进行升级，提高其性能和 效率。
优化设计
根据实际运行情况和经验反馈，对平台的设计进行优化，改善其 结构、功能和安全性。
防腐设计
针对海洋环境中的腐蚀因素，采取有效的防腐措 施，延长平台使用寿命。
保温、隔热设计
根据平台的使用要求，采取适当的保温、隔热措 施，提高平台的舒适性和节能性。
03
海洋平台的建造
建造流程
01
02
海洋平台结构设计 平台甲板结构及附属设施设计
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：
海洋平台结构设计课件第四章 平台甲板结构及附属设施设计
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
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：
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
第四章 平台甲板结构及附属设施设计
1
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
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
• 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
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
水上平台设计及计算
洋溪河大桥水上平台设计及计算钱洛路新建一期工程的主要工程为洋溪河大桥水中灌注桩的施工，洋溪河大桥总长334.6m，其中主桥为预应力混凝土简支组合箱梁，全长30m；引桥为20m、25m预应力混凝土空心板梁，全长300m；跨径组合为：（20+20+25+20）+（20+20+25）+（25+30+20）+（20+20+25+20+20）m，全桥共有88根桩基。
其中7#、8#、9#、10#、11#墩桩基位于洋溪河中，有一定的施工难度，经过技术、经济等方面考虑，决定搭设水上作业平台进行桩基的施工。
一、编制依据1、钱洛路新建一期工程施工图设计2、相关水文资料和地质资料及现有施工条件3、相关海事、航道的法律、法规及通航要求4、施工期间人员、各种机械的施工荷载和空间要求二、编制原则1、满足通航、防洪有关要求，确定作业平台位置、大小2、本着“安全第一”的原则，确保施工期间人员设备的安全及通航船只的安全3、以经济实用、减低成本为原则，达到易施工、易拆卸的要求，提高所使用的材料周转使用。
三、现场条件简介1、现场情况现有河道150M宽，主航道宽30M，现在水位高程1.90M，历年设计水位2.38M，主墩处水深4.0M，附近驳岸高程2.33M。
2、地质情况高程土质极限承力KPa 极限摩阻力KPa-2.9～-5.9M 粘土 190 40四、工程特点及难点1、作为施工人员行走和钻机的轨道，便道和水上平台是极为重要的工程，对安全和稳定性要求极高，施工环境均在水中，施工难度大。
2、便道和平台施工木桩基础均位于水中，在水中进行测量放样控制、定位、施工难度大。
3、沿路线方向有一污水管线位于中分带位置，施工时要为其留有一定的安全距离。
五、排架施工工艺1.木桩的插打木桩采用振动沉桩的方法进行木桩的施工，采用船载10吨的振动打桩锤进行施工，木桩插打按最后的入土深度控制，通过桩承载力的计算洋溪河桥木桩打入粘土层不小于2米，即可保证单桩承载力满足要求。
海洋平台结构与强度 第3章 活动式海洋平台锚泊力的静力计算
第三章 锚泊力计算
19
上节内容回顾 艾里波理论
• 波面 • 波长
H cos kx t 2 gT 2 2d L th 2 L
• 速度势
gH chk y d sin kx t 2 chkd
海洋平台结构与强度，2014秋季，苑博文
• 当平台邻近有其他结构物存在时，还应对系泊平 台在破损情况下的平台瞬态运动性能进行分析 • 该分析应包括系泊平台在达到新平衡位置以前瞬 态运动过程中平台移动路径、方位以及锚索张力。
海洋平台结构与强度，2014秋季，苑博文
第三章 锚泊力计算
6
【CCS】 偏移和锚索张力 • 10.3.2.1 偏移
（1）平均偏移是指在海流力、风力和波漂力联合作用下 平台的位移。 （2）最大偏移是指平均偏移加上经适当组合的平台波频 和低频运动幅值。
第三章 锚泊力计算
15
海洋平台结构与强度，2014秋季，苑博文
第三章 锚泊力计算
16
• 许用强度规定得太小，不利于定位；定得太大又 容易引起锚链的断裂 • 锚链的疲劳破坏是和它所承受的载荷变化的幅值 有关，载荷越大或其变化幅值越大，则其使用寿 命就越短 • 当平台处于“停钻”与“自存”状况时，平台受 到的风、浪、流等外力的作用很严重 • 上风侧的锚链张力很大，可将下风一侧的锚链放 松，减少链上所受的张力和平台位移
海洋平台结构与强度，2014秋季，苑博文
第三章 锚泊力计算
22
上节内容回顾 波浪诱导载荷的成分：
拖曳力—物体造成水流扰动，粘性效应 惯性力—入射波压力(F-K力)；流体附加质量力 绕射力—考虑物体时，波浪绕射引起的 三种力对具体结构并非同等重要，主要取决： 大尺度结构，惯性力和绕射 1 结构的型式、尺度 力！ 2 选取的波浪工况
12#水上平台结构受力计算书7.14
12#钢平台结构受力计算书前言本计算书根据平台的结构构造，并根据其使用功能要求确定相应的荷载组合，计入荷载分项系数影响后，进行结构分析计算。
主要计算项目和内容包括：1.荷载计算，包括使用荷载(指钻机钻孔)、风荷载、流水压力荷载的取值计算。
2.平台型钢梁的内力计算、抗弯抗剪承载力验算；3.平桥下部构造(含横梁、平联、斜撑和钢管桩)的应力验算。
并考虑了按规范公式进行稳定验算。
一、计算依据：1、12#平台设计图2、《公路桥涵钢结构及结构设计规范》、3、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)4、《钢结构设计规范》 (GB50017-2003)二、概述12#平台设计4M一跨，采用D820mm钢管支撑，横向I40a工字钢，纵向I36a工字钢联结，上铺钢板。
平台总长21m，标准宽度6m，平台顶标高为167.00m 。
平台均采用钢管桩基础，桩顶设I 40a 工字钢横梁，其上铺设I 36a 工字钢纵梁。
采用钢管桩桩基，布置υ820×12mm 钢管桩。
根据施工要求，每个平台考虑上1台冲击钻机，以Φ82cm(δ12)钢管桩作为基础.为提高平台的整体稳定性，分别在平台长度方向和宽度方向用I36a 及[10槽钢在两根钢管桩之间设置水平联系和剪力撑.按最不利受力考虑：在最不利的工况下，钻机在钻孔的过程中，将钻机放置在分配梁的跨中位置时。
在验算时不考虑钢护筒承重。
横向I40a 工字钢承受受力位置在每跨工字钢1/2处；纵向I36a 工字钢间距1m ，受力位置在每跨工字钢1/2处。
三、钢管桩设计与验算钢管桩选用Ф820，δ=12mm 的钢管，材质为A 3，E=2.1×108 Kpa,I=64π(82.04－80.04)=1.936×10-3M 4。
依据钢管桩最大桩长按22m考虑。
1、桩的稳定性验算桩的失稳临界力Pcr 计算 Pcr=22lEIπ=32822210936.1101.2-⨯⨯⨯⨯π=8282kN ＞R=828.3 kN 2、桩的强度计算桩身面积 A=4π（D 2－a 2）=4π（822－802）=248.18cm 2钢桩自身重量P=A.L.r=248.18×22×102×7.85 =3896kg=38.96kN桩身荷载 p=828.3+38.96=867.26 kNб=p ／A=867.26×102／248.18=397.kg ／cm 2=46.3Mpapp Eσπλ= =275.56>pp Eσπλ==100满足施工要求四、水应力影响计算 1.水文条件及高程根据设计提供的水文资料，确定平台顶标高：167.00m 。
海洋平台的设计及建造方案
海洋平台的设计及建造方案简介这份文档提供了关于海洋平台设计和建造方案的信息。
海洋平台是在海洋中建造的基础设施，用于支持海洋工程、石油和天然气开采等活动。
下面将介绍关于海洋平台设计和建造的一些重要考虑因素和方案。
设计考虑因素海洋平台的设计需要考虑以下因素：1. 环境条件：海洋平台需要能够承受海洋环境的影响，包括海浪、风力和潮汐等。
设计应考虑这些因素，并制定相应的安全措施。
2. 结构稳定性：海洋平台需要具备足够的结构稳定性，以便能够承受外部载荷和动荷载的影响。
合适的结构设计方案将确保平台的安全性和可靠性。
3. 耐久性：海洋平台必须能够长时间地在恶劣的海洋环境下使用，因此材料选择和防腐措施非常重要。
4. 可维护性：平台的设计应该考虑到维护和修复的便利性，以便在需要时能够进行维护和保养工作。
建造方案下面是一个常用的海洋平台建造方案：1. 前期准备：确定平台的设计要求和规格，并评估所需的资源和预算。
进行相关的环境影响评估和土壤勘察，以确保平台的可行性。
2. 结构设计：基于前期准备的结果，进行海洋平台的结构设计。
这包括选择合适的材料、设计适当的支撑结构和建造必要的防护设施。
3. 施工过程：按照结构设计图纸进行实际的施工工作。
这包括制作和安装平台的各个构件和设备，确保施工工艺的安全性和质量控制。
4. 测试和验收：在平台建造完成后，进行必要的测试和验收工作。
这可以确保平台的完整性和功能性。
5. 运营和维护：在平台投入使用后，进行必要的运营和维护工作，以确保平台的长期可靠性和可持续发展。
结论海洋平台的设计和建造是一个复杂的过程，需要综合考虑多个因素。
在设计过程中，需要考虑环境条件、结构稳定性、耐久性和可维护性等因素。
建造方案包括前期准备、结构设计、施工过程、测试和验收以及运营和维护。
通过遵循这些方案，可以建造出安全可靠的海洋平台，为各种海洋活动提供支持。
深海平台完整稳性计算书
1. 主要参数2. 定义3.计算依据4.主要使用说明5. 重量重心估算6. 风倾力矩计算7. 进水点以及进水角8. 基本载况稳性总结表9. 静水力表10.复原力矩计算11.稳性校核12.横摇周期和横摇角目录1010111210161.主要参数设计最大吃水 最大排水量六边形边长纵倾：向丫方向的倾斜; 横倾：向X 方向的倾斜;2.定义 1、单位定义长度单位: 米[m] 重量单位: 吨[t]2角度单位: 度[deg]、坐标轴定义X 轴 向右为正; Y 轴 向首为正; Z轴 向上为正; 11.32 m 198 t 整体抗风能力14 级9 m本计算书中的坐标定义见上图。
以最底层垂荡板底面为基平面，以图中的丫轴为KL线。
3.计算依据:本平台由潜入水中的浮筒、立柱下部、两层垂荡板以及撑杆提供浮力，立柱上部露出水面，为半潜状态。
计算书参照中国船级社《海上移动平台入级规范》（2016 中对柱稳式平台的相关要求对本平台的稳性进行校核。
本计算书中的坐标系定义见上图。
本平台结构几乎对称，结构剖面关于X轴的惯性矩比丫轴略大，X方向受风面积大。
因此，丫轴方向的稳性较好。
基于以上结论, 本计算书对X轴方向的稳性进行校核。
4.主要使用说明1）本计算书对本平台的作业工况及空载载况（吃水11.24m及10.99m的稳性进行校核，实际运营时出现吃水超出此作业工况，则应重新核算稳性，确保运营中的安全。
5.重量重心估算5.2 平台重量:6.风倾力矩计算6.1 风力根据《海上移动平台入级规范》（以下简称规范）第2篇第222.1节, 作用于构件上的风力按下式计算：F=CCsSP KNP 风压，kPa ；――平台正浮或倾斜状态时，受风构件的正投影面积，单位m2h ——受风构件高度系数，可根据构件高度系数由表2.2.2.1 (a)选取，本平台构件在海平面以上高度小于15.3m, q 取1;S --- 受风构件形状系数，可根据构件形状由表2.2.2.1 (b )选取，查该表后得本平台各构件的形状系数取值如下:根据第2篇《规范》第221.2节，风压按下式计算:X 10-3V kPa为设计风速，本平台稳性校核的设计风速为51.5m/s ； 带入风速值得：P=1.63 kPa对任意一个横倾角，垂向受风构件的正投影面积为其侧投影面积乘以该倾 角的余弦值，甲板下表面的受风正投影面积为甲板面积乘以该倾角的正弦 值。
海上钻孔平台计算书精品文档7页
拉各斯轻轨四期跨海桥钻孔平台结构计算中国铁建大桥工程局集团有限公司二O一四年八月目录1概述 02、计算依据 03、基本资料 04钻孔平台计算 (1)4.1贝雷梁计算结果 (2)4.2分配梁计算结果 (2)4.2钢管桩计算结果 (2)5.结论 (5)1概述平台采用可拆装式贝雷梁拼装而成，钻孔平台平面布置图如下。
平台布置图2、计算依据1、《拉各斯轻轨四期跨海桥施工设计图》2、《工程地质勘测报告》3、《钢结构设计规范》4、《铁路桥涵设计基本规范》5、《港口工程技术规范》6、简明施工计算手则7、《铁路桥涵施工规范》8、《装配式公路钢桥多用途使用手册》3、基本资料1、设计水位：根据委托方提供的水文资料确定钻孔施工期间水位标高取+0.94米。
2、材料：除贝雷梁外，其他材料均采用Q235b；由于平台为临时结构，Q235b钢材弯曲容许应力取170MPa，剪切容许应力取100MPa，局部承压应力为210MPa。
3、荷载： （1）水流荷载设计水流速度为1.0m/s ，考虑最大水深为17m ，计算水流力如下： 作用于结构上的水流力按下式计算：2 2.92/2w w F C v A kN m ρ==式中：wF ——水流力标准值(KN)；v ——水流设计速度(m/s)；wC ——水流阻力系数，平台桩断面为圆形断面，其0.73w C =；ρ——水的密度，淡水取1t/m3；A ——计算构件与水流方向垂直平面上的投影面积(m2)。
其作用点位于水面以下1/3处。
（2）钻机荷载考虑三台GPS15B 钻机交错进行钻孔作业，单台钻机按自重200kN 计，考虑1.2冲击系数，钻机荷载由四点支承，各支点受力均为：200×1.2÷4=60kN ；（3）平台堆载：2kN/m 2（4）风荷载：取10年一遇基本风压0300W Pa = 4.计算内容（1）验算平台梁的强度、刚度； （2）验算桩的承载能力；4钻孔平台计算为简化计算，钻机施工时荷载以集中荷载形式作用于贝雷梁上，以一片贝雷梁计算，一片3m 贝雷梁自重为2.7kN ，考虑附属结构及连接系对贝雷梁取1.3自重系数，则一片贝雷梁的自重荷载为 2.7×1.3＝3.5kN ，换算成线性均布荷载为3.5/3=1.2kN/m 。
海洋平台的设计10共24页文档
母型设计 规范设计 强度设计
母型设计 母型设计也叫仿型设计，即仿照母型平台设计。它是
选择一个或两、三个已建成并使用成功的平台作为母 型进行设计。要设计的平台应与母型平台的使用技术 条件和海洋环境条件等相近。
规范设计 规范设计是按照各国船舶检验局或船级社的规范要求
排水量中除载重量外，还包括动力装置及系泊系统的 重量。动力装置和锚泊系统要根据任务书要求进行确 定，参照型船估算其重量。在初估结构重量时，可根 据平台的类型及主尺度选用母型船资料或采用重量系 数估算。
§10-4 平台主尺度
一、平台长度L
1.平台长度定义 (1)自升式钻井平台和驳船式钻井船 L是在壳体中纵剖面上，在0.85D(型深)处首尾壳板内
缘之间的距离，但不计井口槽存在的影响。如果壳体 线型近似于船型，则L不应小于夏季水线长度的96%。 （2）半潜式钻井平台和坐底式钻井平台 L为沿长度方向从结构前端到后端投影的最大尺度。
2.影响平台长度的因素
(1)生产工艺布置 上部平台本体一般为两层甲板。要把生活区和作业区严
格分隔开。这些分区以及设备的合理布置控制着平台的 总长度。 (2)平台水力特性 上部平台或下船体的长度配合其它尺度(宽度、吃水)以 及支撑结构尺度共同组成平台的浸水面积、排水体积， 以给整个平台提供必要的浮力，满足浮性、稳性要求。
抵抗风暴时的排水量即为风暴排水量。
设计排水量
通常规定满载排水量为设计排水量。
为确定设计排水量，应首先确定荷载重量，特别是其 中的甲板变载。载重量中的钻井设备重量和可变重量 要根据使用单位(业主)要求制定，对于个别不确定的项 目也可根据型船选取。各种平台的钻井设备重量差别 不大，约在700～1000吨。可变重量因工作水深、钻 井深度、自持能力的不同，而有较大的变化。
水上施工平台计算资料
湖南省长沙市XXX湘江大桥水上施工平台计算书2010年10月一、........................................................................ 前言1…二、........................................................................ 工程概况...................................................................... 1...三、........................................................................ 计算依据...................................................................... 1...四、........................................................................ 计算条件...................................................................... 2…1•水文条件及高程 (2)2•地质条件 (2)3. .......................................................................................................................................................... 平台使用荷载. (2)4•河床冲刷计算 (2)五、计算荷载............................................................... 2...1•作用在钢管上的水流力 (2)2. 作用在钢管顶上的水流力 (3)3. 风荷载 (3)4. 平台上部荷载 (4)六、........................................................................ 平台结构验算................................................................. 5..1. 计算步骤 (5)2. 结构分析计算 (5)2.1荷载组合 (6)2.2强度计算结果 (7)2.3刚度计算结果 (9)2.4整体稳定性计算 (10)七、结语 (11)八、........................................................................ 钢管桩埋入深度计算 (11)水上施工平台计算书一、前言本计算书根据水上施工平台的结构构造建立有限元模型，并根据其使用功能要求确定相应的荷载组合，计入荷载分项系数影响后，进行结构分析计算。
船舶概论第五章：海洋平台设计(海洋平台介绍)
各种平台的特点（续9）
3、张力腿式平台
张力腿式平台是利用绷紧状态下的锚索链产生的拉力与平台的剩余 浮力相平衡的钻井平台或生产平台。一般来说，半潜式平台的锚泊定位 系统，都是利用锚索的悬垂曲线的位能变化来吸收平台在波浪中动能的 变化。悬垂曲线链的特征之一是链的下端必须与水底相切，以保证锚柄 不会从水底抬起，这样就可保证锚的抓力。张力腿式平台也是采用锚泊 定位的，但与一般半潜式平台不同，其所用锚索是绷紧成直线的，不是 且悬垂曲线的，钢索的下端与水底不是相切的，而是几乎垂直的。用的 锚是桩锚（即打入水底的桩作为锚用），或重力式锚（重块）等，不是 一般容易起放的转爪锚。张力腿式平台的重力小于浮力，所相差的力可 依靠锚索向下的拉力来补偿，且此拉力应大于波浪产生的力，使锚索上 经常有向下的拉力，起着绷紧平台的作用。
群柱式 桩基式 腿柱式
顺应式
张力腿式
海洋平台的分类（续2）
海上固定平台：一种借助于桩腿扩展基础或用其它 方法支撑于海底，而上部露出水面，为了预定目的 能在较长时间内保持不动的平台。 海上移动平台：指可根据需要从一个作业地点转移 到另一个作业地点的海上平台。它是海洋油气勘探、 开发的主要手段。除了钻井平台以外，生活动力平 台、作业平台、生产储油平台等也可以采用移动平 台的形式。
牵索塔平台
牵索塔平台由甲板、塔体、牵索系统三部分组 成。 塔体是一个类似导管架的空间钢架结构，用对 称布置的缆索将塔保持正浮状态。 遇到大幅值长周期的风暴波时，系统变软，较 大顺应性出现，因此，牵索塔平台比导管架平 台和重力式平台更适合于深水海域作业。
FPSO
浮式生产储油装置（Floating Production Storage and Offloading system，FPSO）， 是海洋石油工业集油气生产、储存、外输、生 活、动力于一体的海上油气处理大型设施，目 前已成为海上油气田开发的主流生产方式。 FPSO本身就是一艘大型的船舶，可以有舵，能 自航，也可以无舵，靠拖航就位。该装置通过 固定式单点或悬链式单点系泊系统固定在海上， 可随风浪和水流的作用360°全方位地自由旋 转。
水上作业平台计算书(力学求解器计算)
省道263线南北长山联岛大桥钢平台计算书编制：审核：审批：中铁十四局集团有限公司南北长山联岛大桥项目经理部2011年12月24日目录一概述 (1)1设计说明 (1)1.2设计依据 (2)1.3技术标准 (2)二荷载布置 (2)2.1上部结构恒重 (3)2.2车辆荷载 (3)2.2.1 9m3罐车荷载 (3)2.2.2 履带吊50t（计算中考虑最大吊重20t） (4)2.2.3 35t吊车荷载 (4)2.2.4 钻机荷载 (5)2.2.5 泥浆池荷载 (6)2.2.6 施工荷载及人群荷载 (6)三上部结构内力计算 (7)3.1支撑反力计算 (7)3.1.1 汽车荷载 (7)3.1.2 支承反力 (7)3.2桥面I12工字钢承载力计算 (9)3.3I16工字钢分配横梁承载力计算 (10)3.3.1 汽车荷载 (10)3.3.1 计算分析 (11)3.4贝雷梁计算 (12)四下部结构内力计算 (15)4.12I25工字钢计算 (15)4.2Φ630钢管计算 (18)4.1入土深度计算 (18)4.2钢管桩稳定性计算 (19)4.2.1 单根钢管桩流水压力计算 (19)4.2.2 单根钢管桩横桥向风力计算 (19)4.2.3钢栈桥横桥向风力计算 (20)4.2.4 单根钢管桩顺桥向风力计算 (20)4.2.5 波浪力 (20)4.3结论 (23)钻孔平台计算书一概述1 设计说明根据省道263线南北长山联岛大桥的具体地质情况、水文情况和气候情况，施工海域受季风、大雾及风浪影响较大，为满足施工总体进度要求以及安全生产和环保方面的需要，下部结构施工我部拟采用钢平台施工方案。
钢平台根据桥梁墩台的形式钻孔平台共分为三种形式。
钢平台的下部为壁厚8mm的Φ720螺旋钢管，钢管桩上部采用2I45工字钢作为主纵梁，使用贝雷片作为横梁，使用I20工字钢作为分配横梁，上部铺设1cm厚钢板作为平台工作面，使用Φ48×3.5mm钢管作为护栏使用。
海上主墩钢平台计算书
一、 结构设计及计算模型效果图二、荷载取值1 9m 3罐车荷载荷载模型荷载模型最不利位置为后轮作用在一根工字钢上，作用长度为0.2m ，荷载力为317010350/0.2k q kN m ⨯==，按照1.4倍荷载系数，0.05倍冲击系数，1350 1.45=507.5/q kN m =⨯，计算I20工字钢分配梁及贝雷梁使用。
计算1㎝厚钢板时采用均布荷载值22140583.33/20.60.2k q kN m ==⨯⨯考虑。
2 吊车荷载现按照35t 汽车吊吊装20t 荷载，支腿全部打开的形式来考虑，荷载模型为：荷载模型支腿B 处的反力最大为393kN ，按照支腿下部支垫1m ×1m 垫板考虑将支腿荷载均匀分散至钻孔平台上。
因此在计算时考虑三根I20工字钢受力，每根承受的荷载值为3139310131/31k q kN m ⨯==⨯吊，考虑系数为1.45后荷载取值为1131 1.45=189.95/q kN m =⨯吊。
其他按照43kN 计算32431014.33/31k q kN m ⨯==⨯吊，214.33 1.4520.783/q kN m =⨯=吊。
3 履带吊荷载履带吊50t （计算中考虑最大吊重20t ），不吊装重物时自身重量为35.28t ，现按照配重后吊装20t 计算，受力模型如下：荷载模型因此在计算时考虑一根I20工字钢受力，每根承受的荷载值为56kN/m ，考虑系数为1.45后荷载取值为 1.4556=81.2/q kN m =⨯履。
4 钻机荷载钻机按照10t 考虑，钻机尺寸为10m ×3m ，按照均布荷载计算为：3210010 3.33/103k q kN m ⨯==⨯，计算时按照下部7根I20工字钢受力长度为2m ，每根工字钢的荷载值为: 31100107.14/72k q kN m ⨯==⨯钻；工作状态下重量按照430kN 计算荷载值为324301030.7/72k q kN m ⨯==⨯钻受力模型为：非工作状态工作状态5 泥浆池荷载泥浆池尺寸为3m ×4m ×2m ，泥浆的密度为1.2g/cm 3，按照满布计算。
基于ANSYS的海洋平台结构优化设计全文
基于NSYS的海洋平台结构优化设计引言：海洋平台是石油钻探与生产所需的平台，主要分钻井平台和生产平台两大类。
平台与海底井口有立管相通，最早生现的平台是导管架平台，由若干根导管组合成而。
先把导管架拖运到海上安装就位，然后顺着导管打桩，最后在桩与导管之间的环形空隙里灌入水泥浆，使导管固定于海底。
平台设于导管架的顶部。
导管架平台的整体结构刚性大，适用于各种土质，是目前最主要的固定式平台。
由于海洋平台工作环境是在近海海面上，受到风浪等载荷作用，因此对其安全性和可靠性的分析和评价是确保其在服役年限内正常使用的重要环节。
1海洋石油平台结构特点海洋石油平台是高由海面的一种海洋工程结构，按结构类型可分为固定式平台和移动式平台。
固定式平台又可以分为导管架型、塔型和重力型等各种结构形式。
移动式平台则包括自升式、半潜式，浮船式和张力腿式等结构形式。
海洋平台是海洋资源开发的基础设施，是海上作业和生活的基地。
在复杂和恶劣环境条件下，环境腐蚀、材料老化、构件缺陷和机械损伤以及疲劳损伤积存等不利因素都将导致整体抗力的衰减、影响结构的服役安全度和耐久性。
合理地建立海洋环境载荷模型、系统地研究海洋平台结构可靠度，揭示海洋平台结构体系优化的理论和方法提高基于可靠度的海洋平台结构优化设计到一个新的水平、从而为海洋资源的安全开采提供科学可靠的保证。
2海洋平台仿真建模导管架平台由上层平台结构和下部导管架结构组成，导管架底端通过桩基础固定。
上层平台包括支撑框架和甲板，主要提供生产和生活的场地，其外形为矩形。
下部导管由一系列钢管焊接而成，主体是六根主导管，其间用细管件作为撑杆，组成空间塔架结构，桩基础通过主导管插入海底土层。
整个模型采纳三种单元类型：PIPE16,BEM4,SHELL63。
下部导管架和上部甲板框架的主要竖向支撑构件采纳PIPE16单元，甲板平面的框架梁采纳BEM4单元，水平甲板采纳SHELL63单元。
整个模型采纳同一种钢材，弹性模量EX=2e11P,泊松比PRXY=0.3,密度DENS=7800kg/m3。
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海洋平台结构设计与模型制作
理论方案
浙江大学结构设计竞赛组委会
二○一二年
第一部分：方案设计摘要
根据学长“简单、粗犷”的原理，在实践中抛
弃了很多复杂、沉重的构件，最终展现在我们面前
的是一个四棱台与四棱柱结合的简单作品。
自下而上的构件分别为：
底部为深入沙中的底柱，长为10cm。
通过一次
实验，为利于柱子插入细沙中而将柱子削尖。
联结底柱的是四棱台，高42cm、底边长45cm、
顶边长28cm。
为抵抗风荷载的力矩而增大重力的力
臂，在保证质量较轻的条件下增大底部长度。
初时
对竖向荷载过分估计以致四周承重柱以及斜撑杆过
重，但稳重的底部在加载过程汇中也有可取之处。
之所以将高度定为28cm，是因为伊始准备在四棱台
中间安置塑料片筒体。
但在实际操作中我们放弃了
这个设想。
联结四棱台的是被斜杆分成三部分的四棱柱。
借鉴了别人的轻质理念，一改底座的笨重，上部桁
架的布置简明，但纤细的杆件也使整体遭受了风荷
载的极大挑战。
在实验加载中发现荷载箱稍小，因
此改进顶部边长、露出四个小柱。
本欲在与水面相
切处设置420*420的塑料片则可以利用水的吸附
力，可惜塑料片质量稍重、效果也不太明显。
改进
后，四棱台留在空中的部分受风荷载较大，布置了
较密的桁架。
在构件联结处，我们尽力增大构件的接触面积，同时也做了些小木段与木片作为加固。
总结来看，在最初的设计思考中我们还是有一些新的想法,比如筒体，比如利用水的吸附力，但在实践制作过程中我们缺乏对可操作性的理性认识；同时我们过分估计竖向荷载以致质量过重，轻视水平风荷载而在试验中多次面临剧烈的扭转。
最终我们的结构形式归于简单，但过程并不平淡。
在否定与自我否定中，我们已有收获。