6 结构工况分析

对于环境载荷，计算时假定风、浪、流产生的最大载荷同时作用在主船体上［5］，风暴自存工况和钻井作业工况时在不同工作水深下环境载荷参数见表1和表2。

表1　风暴自存工况时的环境载荷参数

表2　钻井作业工况时的环境载荷参数

对不同波和流的作用方向，分别计算了共五种方向下波浪和海流对平台的作用（见图16），从而得到围井区结构应力最大的工况。这五种情况和上述六种工况共组成30种工况，再加预压载的一种工况，共计31种工况（见表3）。

图16　作用在平台上的五种波浪方向

表3　有限元分析所要考虑的所有工况

7　有限元分析及结果

通过采用SESAM软件GeniE建立自升式钻井平台模型，对于围井区结构舱壁采用等效截面梁的形式进行模拟［6］。桩腿弦管为自定义的梁单元，从而保证其刚性及截面特性与实际保持一致。

7.1 边界条件

根据规范要求，整个平台主体的边界条件依据规范取泥线以下3.05 m处进行铰支，桩腿与围井区的连接模拟是桩腿弦管与围井区上下导块和锁紧结构的三点连接，上下导块只约束水平位移，锁紧位置同时约束水平和竖直位移［7］。

7.2 计算载荷

计算载荷应考虑垂直方向和水平方向两种情况。对于风暴自存及钻井作业工况时（即表3中的工况1 — 工况15及工况16 — 工况30），对于垂直方向包括结构自重（包括主船体、升降基础、桩腿桩靴、悬臂梁、钻台等结构）、甲板可变载荷、惯性载荷，以及在建造过程中应考虑增加的额外载荷（本平台增加450 t）。……