[發(fā)明專利]一種新型組合導(dǎo)管架海洋平臺(tái)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010636115.5
• 申請(qǐng)日: 2020-07-03
• 公開（公告）號(hào): CN111691389A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張紀(jì)剛;閆清峰;梁海志;朱寶君;丁秀爭(zhēng);王勝;劉菲菲;遇萬浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E02B17/00
• 分類號(hào): E02B17/00;E02B17/02;E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 北京開陽星知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11710
• 代理人: 李玉賓

一種新型組合導(dǎo)管架海洋平臺(tái)，涉及抗震及減隔震裝置技術(shù)領(lǐng)域，包括海洋平臺(tái)本體、以及導(dǎo)管架，所述的導(dǎo)管架包括若干豎向設(shè)置的導(dǎo)管腿，在相鄰的導(dǎo)管腿之間固定連接有若干橫撐及斜撐，所述的海洋平臺(tái)本體的下端也設(shè)有與導(dǎo)管腿同樣尺寸結(jié)構(gòu)的支撐腿，所述的支撐腿的底端與導(dǎo)管腿的頂端通過連接部件固定連接，在導(dǎo)管腿的外壁表面還固定設(shè)有約束阻尼器。本發(fā)明便于安裝，能有效降低維護(hù)維修產(chǎn)生的高額費(fèi)用，導(dǎo)管腿外管采用FRP(纖維增強(qiáng)復(fù)合材料)材料，可以有效改善耐腐性差的問題，同時(shí)采用約束阻尼結(jié)構(gòu)，降低結(jié)構(gòu)在環(huán)境因素作用下產(chǎn)生的震動(dòng)反應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及抗震及減隔震裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型組合導(dǎo)管架海洋平臺(tái)。

背景技術(shù)

我國海域面積十分廣泛，且有著豐富的油氣資源。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)對(duì)能源的需求不但加大， 海洋油氣勘探開發(fā)具有良好的發(fā)展前景和巨大的發(fā)展?jié)摿Α：Ｑ笃脚_(tái)作為海洋資源開發(fā)的基 礎(chǔ)設(shè)施，導(dǎo)管式海洋平臺(tái)是中淺海海洋平臺(tái)的主要結(jié)構(gòu)形式。它采用將樁穿過導(dǎo)管腿使預(yù)制 的導(dǎo)管架固定在海上，導(dǎo)管架和樁是主要的承重部件，其它設(shè)備層及工作區(qū)則坐落在平臺(tái)上。 在風(fēng)、浪、流、冰和地震等海洋環(huán)境動(dòng)力荷載作用下，結(jié)構(gòu)的震動(dòng)反應(yīng)十分劇烈。

傳統(tǒng)的抗震方法主要是通過提高結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度和剛度來減少結(jié)構(gòu)震動(dòng)，但通過這種方法 來抵抗結(jié)構(gòu)震動(dòng)時(shí)，結(jié)構(gòu)的舒適度通常不能滿足要求。近些年提出的土木工程結(jié)構(gòu)耗能減震 體系和基底隔震體系雖然可以有效減輕結(jié)構(gòu)的震動(dòng)反應(yīng)但也存在一定的問題。

在現(xiàn)有的可行技術(shù)方案中，針對(duì)導(dǎo)管式海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)的震動(dòng)控制主要分為兩方面：

(1)、采用隔震措施或者各種阻尼器進(jìn)行抗震。專利號(hào)CN1414183 A考慮到普通隔震 層會(huì)產(chǎn)生過大的位移，設(shè)置了限位器，將局部阻尼轉(zhuǎn)化為整體結(jié)構(gòu)的阻尼，從而減輕結(jié)構(gòu)整 體震動(dòng)反應(yīng)；專利號(hào)CN 103572853A提出在海洋平臺(tái)外部添加阻尼器，可使導(dǎo)管架式海洋平 臺(tái)結(jié)構(gòu)整體抵御外部荷載的能力增加。但平臺(tái)剛度較大，位移較小，位移/速度相關(guān)型的耗能 器作用不突出，而且有的阻尼器采用記憶合金，普遍造價(jià)較高，當(dāng)出現(xiàn)海嘯、颶風(fēng)等情況， 依然容易傾覆。

(2)、改善結(jié)構(gòu)形式。隨著技術(shù)的進(jìn)步以及實(shí)際需要，常規(guī)的結(jié)構(gòu)形式已不滿足要求， 越來越多的發(fā)明結(jié)構(gòu)形式應(yīng)用到實(shí)際工程中。專利號(hào)CN 103195040 A提到通過組合結(jié)構(gòu)來減 小鋼管支架接觸面積可以減小震動(dòng)。然而單純通過在中空夾層鋼管內(nèi)澆筑混凝土來提高強(qiáng)度和 剛度的效果較為明顯，但對(duì)改善結(jié)構(gòu)的抗震性效果不大。

綜合來講，現(xiàn)有技術(shù)存在如下缺點(diǎn)：

1、受限于平臺(tái)剛度過大，位移較小，一些位移/速度相關(guān)型的耗能器在海洋平臺(tái)上作用 不突出；

2、有的阻尼器采用記憶合金，造價(jià)太高，不能普及；

3、結(jié)構(gòu)形式上，通過在中空夾層鋼管內(nèi)澆筑混凝土對(duì)強(qiáng)度和剛度的提升效果較為明顯， 但對(duì)改善結(jié)構(gòu)的抗震性效果不大；

4、由于處在海洋環(huán)境中，盡管采用不銹鋼等材料，大部分海洋平臺(tái)的耐久性依然不理想。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種新型組合導(dǎo)管架海洋平臺(tái)，該平臺(tái)便 于安裝，能有效降低維護(hù)維修產(chǎn)生的高額費(fèi)用，導(dǎo)管腿外管采用FRP(纖維增強(qiáng)復(fù)合材料) 材料，可以有效改善耐腐性差的問題，同時(shí)采用約束阻尼結(jié)構(gòu)，降低結(jié)構(gòu)在環(huán)境因素作用下 產(chǎn)生的震動(dòng)反應(yīng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種新型組合導(dǎo)管架海洋平臺(tái)，包括海洋平臺(tái)本體、以及導(dǎo)管架，所述的導(dǎo)管架包括若 干豎向設(shè)置的導(dǎo)管腿，在相鄰的導(dǎo)管腿之間固定連接有若干橫撐及斜撐，所述的海洋平臺(tái)本 體的下端也設(shè)有與導(dǎo)管腿同樣尺寸結(jié)構(gòu)的支撐腿，所述的支撐腿的底端與導(dǎo)管腿的頂端通過 連接部件固定連接，在導(dǎo)管腿的外壁表面還固定設(shè)有約束阻尼器。