摘要：针对我国建成的全球首个单体容量达到40 MW的漂浮式光伏电站方阵进行了环境载荷数值预报研究,在与风洞模型试验结果对比验证的基础上,基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对该大规模方阵的整体风载荷和流载荷进行了数值研究。CFD计算的数值考察验证了采用简化浮体模型进行研究的可行性,单体模型的计算结果与风洞试验结果吻合良好;对方阵进行实尺度建模及3D简略计算,得到了整体风载荷在不同风向角下的变化规律;通过对最大载荷风向的北风条件下的载荷分布规律的分析,提出了2.5D计算的策略,得到了数值验证;根据计算结果设计并实施了18行′11列单元模块的缩尺方阵风洞试验,试验结果和CFD计算结果吻合良好,据此构建了完整的数值计算方法;对2.5D进行高精度计算,确定了针对3D简略计算的修正系数,得到较为准确的整体风载荷结果。流载荷计算方法与风载荷相同。采取势流计算方法开展了波浪载荷数值分析研究,得到了在单位波幅规则波作用下漂浮方阵波浪载荷随行和列的变化规律;根据此规律获得了整体漂浮方阵的波浪载荷,并据此计算了50年一遇的极端条件下漂浮方阵所受的波浪载荷。该研究为漂浮式光伏电站的风、流、波浪等环境载荷的数值预报提供了方法,为漂浮方阵的锚泊计算及水上光伏电站的系统设计提供了技术支持。

摘要：针对一般的结构动力分析有限元程序在进行动内力的计算时没有考虑局部效应的影响问题。采用时程分析方法,对渤海中南采油平台(MSW)在环境载荷下进行了动力分析,重点分析了其局部动力效应。计算数值结果表明某些杆件的局部振动所产生的动内力对其设计起决定作用,而这在以前的动力分析中是被忽略的。这表明对结构进行动力分析时应该考虑其局部效应。

摘要：环境载荷评估的准确性直接关系到水面光伏电站锚固系统设计的安全性和经济性。光伏漂浮方阵组件多、支架结构及排布方式各异、规模日趋庞大,现有相近规范均不能给出令人信服的环境载荷估算结果。本文提出了一套基于多尺度分析的数值计算方法,对风载荷、流载荷和波浪载荷进行了预报。在数值考察验证的基础上对方阵几何模型进行适当简化,将网格单元数控制在2.5亿以内,使大规模数值计算成为可能;从漂浮方阵中摘选不同行列数的子区域,通过彼此对比确认,分析各组件环境载荷随方阵行列的变化规律,完成整体方阵环境载荷的预报。研究结果表明:上游组件对下游组件存在着明显的遮蔽效应,迎风第5行会形成风载荷次峰;方阵内部载荷基本趋于稳定;风、流载荷沿列的分布规律存在明显差异。本研究解决了水面光伏电站多尺度、大规模、无法直接进行建模计算的问题,为水面光伏电站的锚泊设计提供了数据支持。

摘要：介绍某桁架式Spar平台风洞环境载荷测试及分析,为国内首次在风洞中开展的Spar平台风、流载荷模型试验。通过在风洞中模拟真实海洋环境,考虑倾角变化对平台载荷的影响,测试Spar平台水上部分风载和水下部分的流载,给出最大风倾覆力矩风向角,确定平台最容易发生危险的关键风向。试验结果表明:水上部分风阻随纵倾角的增大而增大;风倾覆力矩随倾角增大先增大后减小,在纵倾角10°时达到最大值;水下部分只在流向角-15°～15°范围内,流阻随倾斜角度增大而减小,但最大阻力发生在倾斜角为15°时。试验结果可以为Spar平台设计以及性能预报提供参考。

摘要：首先基于美国船级社(ABS)规范提出海上综合试验平台结构的设计方法,完成了平台浮筒、立柱、撑杆、上壳体和下浮体等结构的板厚及骨材尺寸设计,为绘制典型结构设计详图奠定基础。然后根据规范及相关理论方法计算海上综合试验平台的环境载荷(风载荷、流载荷和波浪载荷)。最后基于设计波法对利用SESAM软件的Wadam水动力分析模块完成了平台的波浪载荷计算。通过波浪载荷的长期预报,确定了设计波参数(频率、浪向角和波高)。

摘要：深水半潜式海洋平台的环境载荷包括波浪载荷,风载荷,流载荷共三种环境载荷。其中,半潜式平台所受到的环境载荷以波浪载荷为主.半潜式平台在极限波浪环境中作业最危险。为了计算平台的极限波浪载荷的波浪参数,应用水动力学有限元分析软件AQWA,以作业于2000m水深的深水半潜式海洋平台为原型建立模型,进行了针对该半潜式平台的极限波浪环境载荷计算工作。根据随机性设计波法计算搜索得到四种极限工况下的波浪环境载荷参数。计算结果可为作业于相同或类似海域内的深水半潜式海洋平台的极限波浪环境载荷的计算提供参考。

摘要：对自升式钻井平台的环境载荷和结构强度进行了介绍。给出了环境载荷的主要组成部分及计算方法,对水动力载荷所引起的动态放大效应和由于平台水平位移而产生的P-DELTA效应加以了说明。针对拖航状态下桩腿承受很大的动力作用,还论述了油田拖航和远洋拖航状态下桩腿强度的计算方法,最后以谱分析方法为例,给出了结构疲劳强度分析的一般步骤。

摘要：绞吸挖泥船作业时绕定位桩旋转,旋转角度确定了挖泥船的挖泥宽度。在恶劣条件下,由于外部载荷的作用和绞车能力的限制,该角度将会减小。对在急流航段作业的绞吸挖泥船的环境载荷和不同设备配备下的作业能力进行了计算分析,并总结了规律,为绞吸挖泥船初步设计时的设备选取、作业环境条件的确定提供了方法。

摘要：针对自升式钻井平台的隔水导管,建立了四种隔水导管模型,采用P-y曲线法模拟隔水导管与土壤的非线性相互作用,利用Contact12单元来模拟隔水导管与导向架之间的间隙接触条件,在海洋环境载荷作用下,获取了隔水导管的变形和应力情况。计算结果表明,在相同海洋环境载荷作用下,上端支撑模型的变形和应力最大,然后依次为隔水导管顶张力模型、隔水导管导向架间隙模型、隔水导管导向架固定模型;导向架在隔水导管运动过程中均较好地抑制了隔水导管的横向运动。响应分析结果为工程中带导向架隔水导管的设计与分析提供了参考。

摘要：在研究海上设施受到的环境载荷时,要考虑所处海域的环境条件。所确定的环境载荷的设计标准,是按照所处海域中可能遇到的最恶劣的环境条件,并参考中国船级社《海上固定平台入级与建造规范》的规定来确定的。对于研究工作载荷,也是根据平台的不同状态,根据静载荷、动载荷的不同状态,在各个工况下选取最危险的状态进行分析研究。