刘玉坤

（交通运输部 烟台打捞局，山东 烟台 264012）

自升式服务平台桩靴结构优化设计

刘玉坤

（交通运输部 烟台打捞局，山东 烟台 264012）

桩靴作为自升式平台的重要结构之一，在整个平台的就位和作业等方面发挥着重要作用。针对350 ft自升式多功能服务平台的2种桩靴结构形式，应用MSC Patran和Nastran建立有限元模型，依据美国船级社相关规范对不同工况下2种不同形式桩靴的强度进行评估，并分别对2种桩靴的质量进行统计。对计算结果进行分析比较，并提出一些可行性建议。

自升式；生活平台；桩靴

0 引 言

随着海洋石油开发过程日趋完善，导管架及固定平台建造、平台设施检修和油田增产等海上作业愈发重要。由于完成这些作业均需多功能服务平台的支持，因此多功能服务平台具有广阔的市场前景[1]。

桩靴是自升式海洋平台的重要组成部分，其结构的可靠性对保证平台稳定具有决定性作用[2]。由此，针对在某海域350 ft（1 ft≈0.3048m）水深作业的自升式多功能服务平台，对2种不同形式的桩靴进行强度计算和优化。由于该平台入级美国船级社（American Bureau of Shipping，ABS），因此依据ABS相关规范对2种结构形式的桩靴进行强度校核与对比分析，得出较优的桩靴结构。

1 桩靴型式概述

2 有限元模型

该平台桩靴采用的材料主要为ABS-AH36和ABS-DH36，其中：板厚<19mm的材料采用ABS-AH36；板厚>19mm的材料采用ABS-DH36。这2种钢材的屈服强度 ss=355MPa，弹性模量 E= 2.06´ 105，泊松比m=0.3，质量密度 r= 7.85´ 10-9t/mm3，许用应力 s =319.8MPa，细网格(50´50)402.9MPa。根据

aABS相关规范，组合载荷安全系数为1.11。

该平台设计的桩靴运用MSC Patran和Nastran软件进行建模，桩靴结构中所有的板壳、舱壁和桩腿连接处肘板均用4节点板单元进行模拟，所有的加强筋、扶强材及T型材面板均用2节点梁单元进行模拟，并考虑偏心。……