【摘要】：隔水管是井口平臺的重要組成部分,許多早期建設的井口平臺隔水管采用卡簧式快速接頭進行機械連接�？焖俳宇^作為主要連接構件,其完好程度對結構的強度有重要影響。加之這些早期平臺都已進入服役后期階段甚至已經開始超期服役,對隔水管及快速接頭進行強度分析,研究快速接頭的損傷破壞形式,對保證井口平臺的結構安全具有重要意義。首先,建立了井口平臺整體結構模型,比較研究了各種荷載組合工況下的平臺受力情況,重點對冰荷載作用下的井口平臺進行了強度分析,并進一步對井口平臺進行了安全評估,結果表明結構儲備強度系數已不滿足工程要求,需采取加強、保護措施,建議在冰厚達到25cm時采取破冰措施。根據最危險荷載組合工況,對井口平臺隔水管快速接頭位置處提取了內力,為快速接頭局部分析做了準備。其次,建立了快速接頭有限元實體模型,根據井口平臺危險荷載作用下所提取的內力,進行了快速接頭強度分析。針對建模分析中的難點,重點探討了合理模擬快速接頭各部分之間相互作用的方式；根據實體單元的特點,優(yōu)化了實體單元施加端部作用力的方式,解決了實體單元無法直接施加彎矩荷載的問題。最后,重點研究了快速接頭的破壞模式。結合快速接頭結構特點,提出了快速接頭損傷破壞的模擬方法,簡化了損傷模型,使得損傷形式模擬更簡單、直觀。進行了快速接頭在壓力、剪力、彎矩、扭矩單獨作用下的受力分析；基于受力分析結果,提出了快速接頭可能的損傷破壞形式,建立了典型結構的損傷模型,分析了快速接頭損傷對其強度的影響。分析了卡簧裂紋損傷以及卡槽損傷的情況,對于卡槽損傷,比較研究了卡槽完好、損傷25%、損傷50%、完全損壞情況下的接頭應力變化,比較了卡槽損傷位置對接頭強度的影響。計算結果表明,卡簧裂紋損傷對快速接頭整體應力分布幾乎無任何影響；卡槽損傷50%時卡簧對接頭幾乎沒有約束作用；卡槽的約束作用主要是由受拉一側提供。
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U661.43;U674.38

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本文編號：2536287