張立腿平臺(tái)浮箱框架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析方法研究

姜 哲，崔維成，李 陽(yáng)，時(shí)忠民

(1. 上海海洋大學(xué) 深淵科學(xué)與技術(shù)研究中心(上海深淵科學(xué)工程技術(shù)研究中心)，上海 201306；2. 中海油研究總院，北京 100028)

張立腿平臺(tái)浮箱框架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析方法研究

姜 哲1，崔維成1，李 陽(yáng)2，時(shí)忠民2

(1. 上海海洋大學(xué) 深淵科學(xué)與技術(shù)研究中心(上海深淵科學(xué)工程技術(shù)研究中心)，上海 201306；2. 中海油研究總院，北京 100028)

浮箱是張力腿平臺(tái)主體結(jié)構(gòu)的組成部分之一，它承受著由平臺(tái)甲板和立柱傳遞來(lái)的總體載荷以及局部靜水載荷。不同的浮箱結(jié)構(gòu)型式會(huì)對(duì)荷載路徑和受力大小產(chǎn)生影響，不同的設(shè)計(jì)需求會(huì)帶來(lái)不同的結(jié)構(gòu)型式設(shè)計(jì)。本文介紹 TLP 平臺(tái)浮箱框架的典型結(jié)構(gòu)型式以及基于有限元的強(qiáng)度分析方法，并通過(guò)浮箱橫向框架有支柱和無(wú)支柱 2 種不同型式的浮箱框架結(jié)構(gòu)案例分析予以闡述。

張立腿平臺(tái)；浮箱框架；基于有限元的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析

0 引 言

隨著南海深水油氣田勘探開(kāi)發(fā)的不斷推進(jìn)，近年來(lái)多個(gè)深水或超深水油氣田陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)，包括流花油田群（平均水深約 300～400m）和陵水氣田群（平均水深約 1 300～1 500m）等。隨著水深的增加，浮式平臺(tái)成為了重要的油氣田開(kāi)發(fā)依托設(shè)施之一。張立腿平臺(tái)（Tension Leg Platform，TLP）以其優(yōu)良的運(yùn)動(dòng)性能以及可適應(yīng)干樹(shù)和濕樹(shù)采油等優(yōu)點(diǎn)[1]，成為了這 2 個(gè)油氣田開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)方案。張力腿平臺(tái)目前在世界主要石油產(chǎn)區(qū)海域均有應(yīng)用，已建成 24 座，在役 22 座，集中在墨西哥灣（16 座）。目前正在設(shè)計(jì)、建造的 TLP平臺(tái)還有 10 座。

TLP 平臺(tái)主要有傳統(tǒng)型 TLP、延伸式 TLP（E-TLP）、Seastar TLP 和mOSES TLP 幾種類型，其中傳統(tǒng)型 TLP應(yīng)用最為廣泛。……