导管架平台上部组块浮托安装数值分析与安装方案优化设计开题报告

全文总字数：4929字

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着海上油气开采由浅海向深海不断迈进，各种类型的海上平台正向大型化、综合化方向发展，单个平台上部组块的质量达2000～10000t。而海上起重能力的发展速度远远跟不上模块重量的增长速度，目前使用的在海上平台安装施工方法中，海上吊装设备起重能力已远远不能满足要求。因此，浮托安装法因为具有安装能力强，作业成本低等优点而被广泛用海洋平台安装。

传统的吊装法是利用海上浮吊把上部组块吊起后安装到导管架上，而浮托安装法则是通过调节驳船的吃水，把组块浮托安装到导管架上。与吊装法相比，浮托法解决了超大、超重组块的海上安装问题，避免了采用传统的大型海洋结构物分块吊装安装方案可能造成的繁琐的作业程序，减少了海上连接调试的时间。

海洋平台浮托安装主要通过驳船将陆上组装完成的上部组块运输到安装地点，然后通过调整驳船压载或机械方法将上部组块转移到下部结构上。在浮托安装过程中，驳船在波浪作用下的运动响应会诱导上部组块，驳船和下部结构间的碰撞。过大的运动会导致平台组块对接过程中产生较大的碰撞力，从而导致结构受损和安装失败 ^[12] 。因此为保证安装安全实施，需要对安装过程中的动力响应（运动响应和碰撞）进行控制约束，过大的运动会导致平台组块对接过程中产生较大的碰撞力，从而导致结构受损和安装失败 ^[12] 。

2. 研究的基本内容与方案

本次毕业设计是通过水动力分析，开展浮托安装过程中的水动力分析研究，从而得到各配合阶段动力响应，一方面为安装可行性的评估标准，另一面也可为浮托安装方案的优化提供依据。

拟采用的技术方案和措施是选取导管架平台浮托安装的相关参数，对导管架平台浮托安装系统进行简化，建立动力分析模型。通过ansys-aqwa分析安装船的水动力特性及浮托安装过程中的动力响应，熟练掌握水动力频域分析方法和时域非线性动力分析方法。分析不同海况下的动力响应，并基于浮托安装过程中的动力响应，通过优化浮托安装过程中的系泊系统来提高导管架平台浮托安装过程中的运动可控性。此外，如果时间和条件允许，可比较两种不同系泊方式下（紧槽法（tight slot method）和松槽法（loose slot method））浮托安装过程中的动力响应，作为加分项。

在整个毕业设计过程中，还需要达到或完成以下四个方面的工作：

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1] chen m， eatock taylor r， choo y s. time domain modeling of a dynamic impact oscillator underwave excitations[j]. ocean engineering， 2014， 76:40-51.

[2] hu z， li x， zhao w， et al. nonlinear dynamics andimpact load in float-over installation[j]. applied ocean research， 2017， 65: 60-78.

[3] taghipour r， perez t， moan t. hybrid frequency–time domain models for dynamicresponse analysis of marine structures[j]. ocean engineering， 2008， 35(7): 685-705.