伊才颖，王 琮，赵冬岩

（海洋石油工程股份有限公司，天津300451）

随着海洋石油开发不断向深海发展，对海底管道铺设深度的需求也不断增加，S型铺管法因其铺设效率高已成为目前深水海底管道铺设中最常用的方法之一［1］。对S型管道铺设分析，已有的研究成果主要是针对海底悬链线进行分析［2-3］、基于Newton法的有限差分法求解管道铺设微分方程［4］，以及考虑海底为弹性地基时的有限元分析［5］；实验方面，分别为水池模型实验［6］与管线铺设的干式实验［7］。

由船—托管架—管线组成的大系统共同完成铺设作业，托管架在这一系统中起到了关键性的作用。由于深水托管架结构及运动形态的复杂性和特殊性，无法进行准确的数值模拟，使托管架的设计与分析有许多不确定因素。探索深水托管架物理模型试验是研究其结构机理、机构运动响应载荷分布效果的重要手段之一。

我国深水铺管船托管架的设计理论、设计方法还不完善。不论是面向管线结构，还是面向托管架本身结构的设计与分析都有许多不确定的因素。当前，国外深水托管架设计主要是采用数值分析的方法。由于托管架结构所受载荷的复杂性、不确定性，数值分析手段只能在一定程度上预测管线与托管架的力学行为。因此，为保证已建系统的可靠运行，国外深水托管架系统均配备了复杂的监测系统，其主要目的是确保铺设过程中上弯段管线安全与托管架的安全，同时也说明了托管架设计中存在的不确定性。……