計及平臺運動響應譜的頂部張緊立管穩定性曲線研究

孫麗萍，王建偉，戴紹仕

(哈爾濱工程大學 船舶工程學院，黑龍江 哈爾濱 150001)

?

計及平臺運動響應譜的頂部張緊立管穩定性曲線研究

孫麗萍，王建偉，戴紹仕

(哈爾濱工程大學 船舶工程學院，黑龍江 哈爾濱 150001)

摘要：針對頂部張緊立管在不規則波作用下可能會失穩的問題，研究了計及平臺運動響應譜的張緊立管穩定性曲線。首先計算出了張力腿平臺的運動響應譜，依據該運動響應譜的特性，將不規則波波浪作用下張力腿平臺的運動響應以一系列規則波疊加的形式給出。并將這一系列的規則波輸入到頂部張緊立管的參激振動方程當中。同時，采用伽遼金法簡化控制方程，得到參激振動的馬蒂厄方程。最后，利用小參數法對其進行推導，得出了頂部張緊立管的穩定性曲線公式。研究結果表明：平臺運動響應譜對頂部張緊立管的穩定性曲線有著很重要的影響。

關鍵詞：不規則波；響應譜；張緊立管；馬蒂厄方程；穩定性曲線

隨著淺水處的油氣逐漸被耗盡，對深水域的開發變得特別的重要。立管起著連接平臺和海底井口的作用。立管作為連接海面與海底的一種通道，是現代海洋工程結構系統中的重要組成部分，同時也是薄弱易損的構件之一。立管有很多的技術難題，尤其像超水深立管，它們主要應用在惡劣的海況條件下[1]。超深水立管有很復雜的動力特征。當參數激勵共振發生時，立管會由于過大壓力或發生明顯疲勞時，導致石油汽溢出并引發環境的污染和巨大的經濟損失[2-3]。……