超大型浮体波浪载荷特性研究_顾海英.caj

【摘要】 超大型浮体作为一种海上大型综合保障基地,近几年已经成为国际上海洋平台研究的新热点。能够准确合理地预报环境载荷,尤其是波浪载荷,是保证海洋结构物安全设计和可靠运营的前提条件。因此,开展超大型浮体水动力响应和波浪载荷预报方法研究,对超大型浮体的工程应用和海洋工程技术的发展都具有重要意义。本文以横向浮筒式超大型浮体为研究对象,基于三维势流频域理论,利用ANSYS/AQWA软件对单模块浮体和多模块浮体进行了水动力性能分析,并对波浪载荷开展预报研究。具体内容及主要结果如下:(1)对超大型浮体单模块水动力响应特征进行预报和分析。通过水动力软件AQWA-LINE在频域中预报计算了单模块浮体在波浪中的水动力特性,包括单模块浮体运动传递函数,以及各横剖面波浪剪力与弯矩响应随浪向角和波浪频率的变化关系,通过分析掌握了超大型浮体单模块运动和载荷响应的基本规律。(2)以超大型浮体单模块为研究对象,分析研究了其在南海短期极限海况和长期波浪统计资料下舯剖面垂向弯矩的短期预报和长期响应结果,经过适当的短期极值推断和长期预报结果综合比较分析,给出了设计载荷和设计波参数组合建议。(3)对超大型浮体多模块间的水动力干扰效应进行了计算分析,并对多模块在波浪中的运动传递函数与单模块进行了对比分析。针对南海短期极限海况,分析了模块间连接器上纵向力和垂向剪力的传递函数及载荷极值。提出了以垂向弯矩为主要设计参数的超大型浮体波浪载荷直接设计计算方法。本文在超大型浮体运动和载荷响应传递函数特征、设计波参数和设计计算方法等方面得出了一些结论,对超大型浮体研发具有一定的参考意义。 

【Abstract】 Very Large Floating Structure(VLFS) is a kind of large-scale offshore integrated support bases. In recent years,it has become a new research hotspot for offshore platforms in the world.Accurate and reasonable environment loads prediction,especially the design wave load evaluation, is very important to ensure the safety of the VLFSin operation.Therefore,it is very significant to investigateits characteristics of dynamic responsesin waves and the method in determining design wave load for the engi... 

【关键词】 超大型浮体； 单模块； 多模块； 运动响应； 载荷预报； 设计波；