天然气工业
天然氣工業
천연기공업
Natural Gas Industry
2015年
10期
145-150
,共6页
付海龙%邹龙庆%王玥%刘冬
付海龍%鄒龍慶%王玥%劉鼕
부해룡%추룡경%왕모%류동
石油井架%半刚性%钢结构%刚度%焊接节点%有限元%承载力
石油井架%半剛性%鋼結構%剛度%銲接節點%有限元%承載力
석유정가%반강성%강결구%강도%한접절점%유한원%승재력
Oil derrick%Semi-rigid%Steel structure%Rigidity%Welded joint%Finite element%Bearing Capacity
焊接是石油钻机井架钢结构主要的节点连接方式.对石油井架结构进行安全评定和仿真计算时,传统上大都按照刚性节点处理,忽略了焊接节点半刚性连接对于井架结构整体承载性能的影响.通过建立半刚性连接的石油井架钢结构节点构造模型,计算焊接节点单元初始刚度,完成了空间框架结构半刚性节点弯矩与转角的力学描述.结合有限元法,运用双向变刚度零长度螺旋弹簧模拟节点半刚性,实现了相同边界条件下刚性和半刚性井架有限元仿真计算.对比结果表明,刚性和半刚性连接对于井架竖向荷载作用下的位移变形与应力影响不大,但横向荷载作用时,计算结果表现出明显的差异性.由此提出,对在役井架承载安全评定时,除考虑竖向荷载外,还应充分考虑风载、管柱靠力等横向荷载作用时焊接节点的半刚性影响.该认识成果为大型钢结构半刚性力学研究和石油井架安全评定提供了新的思路.
銲接是石油鑽機井架鋼結構主要的節點連接方式.對石油井架結構進行安全評定和倣真計算時,傳統上大都按照剛性節點處理,忽略瞭銲接節點半剛性連接對于井架結構整體承載性能的影響.通過建立半剛性連接的石油井架鋼結構節點構造模型,計算銲接節點單元初始剛度,完成瞭空間框架結構半剛性節點彎矩與轉角的力學描述.結閤有限元法,運用雙嚮變剛度零長度螺鏇彈簧模擬節點半剛性,實現瞭相同邊界條件下剛性和半剛性井架有限元倣真計算.對比結果錶明,剛性和半剛性連接對于井架豎嚮荷載作用下的位移變形與應力影響不大,但橫嚮荷載作用時,計算結果錶現齣明顯的差異性.由此提齣,對在役井架承載安全評定時,除攷慮豎嚮荷載外,還應充分攷慮風載、管柱靠力等橫嚮荷載作用時銲接節點的半剛性影響.該認識成果為大型鋼結構半剛性力學研究和石油井架安全評定提供瞭新的思路.
한접시석유찬궤정가강결구주요적절점련접방식.대석유정가결구진행안전평정화방진계산시,전통상대도안조강성절점처리,홀략료한접절점반강성련접대우정가결구정체승재성능적영향.통과건립반강성련접적석유정가강결구절점구조모형,계산한접절점단원초시강도,완성료공간광가결구반강성절점만구여전각적역학묘술.결합유한원법,운용쌍향변강도령장도라선탄황모의절점반강성,실현료상동변계조건하강성화반강성정가유한원방진계산.대비결과표명,강성화반강성련접대우정가수향하재작용하적위이변형여응력영향불대,단횡향하재작용시,계산결과표현출명현적차이성.유차제출,대재역정가승재안전평정시,제고필수향하재외,환응충분고필풍재、관주고력등횡향하재작용시한접절점적반강성영향.해인식성과위대형강결구반강성역학연구화석유정가안전평정제공료신적사로.
