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题名海床土刚度对钢悬链线立管触地点动力响应的影响分析
被引量：6
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作者
白兴兰
黄维平
高若沉
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机构
浙江海洋学院船舶与建筑工程学院
中国海洋大学海洋工程系
浙江海洋学院东海科学技术学院
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出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2011年第A01期211-216,共6页
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基金
国家自然科学基金面上项目(51079136)
浙江省自然科学基金项目(Y5110071
+2 种基金
Y1100671)
浙江海洋学院科研经费项目(21045011809
21045032710)
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文摘
基于大挠度柔性索理论,分别采用大挠度曲线梁、弹性地基梁模拟钢悬链线立管的悬垂段和流线段,揭示触地点在不同海床刚度和浮体运动条件下的动力响应。其中,SCR控制方程的建立和求解采用非线性有限元法,数值积分采用Newmark-β法,海床约束采用弹簧-阻尼系统模拟。结合SCR顶端的运动边界条件,求解线性波浪载荷条件下SCR触地点的动力响应及应力状态。通过工程算例,分析海床刚度对SCR触地点挠度及应力大小的影响。研究表明:海底土刚度越大,SCR的极限应力越大,疲劳损伤越严重;SCR的竖向运动,将会引起触地点处的峰值弯曲应力。
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关键词
钢悬链线立管
触地点
海床土刚度
动力响应
疲劳损伤
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Keywords
steel catenary riser
touchdown point
seabed soil stiffness
dynamic analysis
fatigue damage
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分类号
TV312
[水利工程—水工结构工程]
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题名基于整体分析的钢悬链线立管触地点动力响应分析
被引量：5
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作者
白兴兰
段梦兰
李强
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机构
中国石油大学(北京)海洋油气研究中心
浙江海洋学院船舶与海洋工程学院
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出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2014年第12期249-256,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51109185)
中国博士后基金项目(2013M530847)
+3 种基金
海洋工程国家重点实验室(上海交通大学)开放课题项目(1204)
浙江省科技厅公益项目(2013C33065)
舟山市科技计划项目(2012C23022)
浙江省自然科学基金项目(LY12E09005)
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文摘
在立管动力平衡系统的力学模型中考虑浮式平台的惯性作用和管-土相互作用,研究在不同参数激励下钢悬链线立管触地点动力响应。基于大挠度柔性索理论,分别采用具有弯曲刚度的大挠度细长梁、弹性地基梁模拟立管的悬垂段和流线段,考虑触地点处的大曲率,建立了立管的三维有限元模型,利用Galerkin方法对运动方程离散为一组非线性二阶常微分方程,运用Newmark-β法求解离散方程。通过在立管的动力方程中引入δ函数来体现浮式平台对立管的惯性和水动力影响,将悬链线立管与浮式平台作为一个整体进行动力分析,以工程中实际使用的1800m水深的钢悬链线立管为例,通过对立管顶部进行谐波激励,分别就水动力系数、管内流体密度和海床土体刚度对立管特征点动力分析的影响进行分析,研究表明:水动力系数的改变对立管触地点的动力响应的影响较为显著,主要体现在弯矩和张力幅值的增加;管内流体密度不同,触地点位置不同,表明立管在输送不同液体或气体可能发生疲劳破坏的位置也不同;而海床土刚度对立管触地点区域的弯曲应力影响较大,对轴向应力则影响不大,其结果对SCR设计具有重要的指导意义。
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关键词
钢悬链线立管
触地点
海床土刚度
动力分析
整体分析
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Keywords
steel catenary riser
touchdown point
seabed soil stiffness
dynamic analysis
integrated analysis
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分类号
P756.2
[天文地球—海洋科学]
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