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第二章海洋平台的环境载荷

载荷的分类方法有多种:
分成环境载荷和工作载荷;
分成静载荷和动载荷;
分成确定性载荷和随机性载荷;
分成设计载荷、校核载荷和特殊载荷
等等
活动平台规范中常用载荷分类方法
使用期间
建造期间:
{
平台载荷
{
环境载荷
使用载荷
施工载荷
环境载荷
出于直接的自然环境作用而发生的载荷有:风载荷、波浪载荷、海流载荷、地震载荷、冰载荷、温度变化引起的载荷等。
由间接的自然环境作用而发生的载荷,如系泊力,它是对于环境载荷的反作用力;惯性力,它是由于平台在漂浮状态时在风、浪等外力作用下平台运动产生的力。
定义:由于直接的和间接的自然环境作用发生的、作用在结构物上的载荷。
作用在钻井装置上的环境力
波浪载荷
使用载荷
固定载荷:大小、位置和方向不随时间改变,如平台结构自重、永久固定设备、平台水下的浮力
活载荷:与平台使用有关的载荷。分为可变载荷和动力载荷。
可变载荷:随时间缓慢改变大小或位置的载荷,如活动井架,人员等重量
动力载荷:随时间很快改变其大小、方向或位置的载荷,使结构很快发生重大的动力影响。如钻机工作时的动载荷,吊机起重、船舶停靠、直升机起落等引起的冲击载荷。动力载荷需考虑动力放大作用。
定义:平台使用期间受到的除环境载荷以外的其他载荷,分为:固定载荷和活载荷。
施工载荷
这些载荷会使一些构件产生瞬时的高应力
它不是结构设计的控制载荷,但需要校核这些载荷对平台结构产生的影响
定义:平台在建造以及海上吊装、安装过程中所承受的载荷。
对于使用载荷和施工载荷,各国的平台结构规范都会有明确规定,且各国规定日趋一致
环境载荷是平台结构设计的控制载荷,而且受到环境条件等因素的影响,计算复杂
【CCS】如可能,设计环境条件应根据可靠及足够的实测资料由统计分析确定,自存工况设计环境条件的重现期建议不小于 50 年。
风载荷
P为受风构件表面上的风压,N/m2, A为构件垂直于风向的轮廓投影面积
计算风压P时,以根据一定的标准高度和形状选定的基本风压值P0为基础,然后再对风压沿高度的变化和受风构件形状作修正
N/m3 ,空气密度
为考虑风压沿高度变化的高度系数;
为考虑受风构件形状影响的形状系数
风压与风速的平方成正比,故风速的取值显得特别重要!