李艳丽， 黄维平， 常 爽 ， 柳振海,3

(1.上海船舶运输科学研究所 a.航运技术交通行业重点实验室;b.航运技术与安全国家重点实验室，上海 200135；2.中国海洋大学 工程学院，山东 青岛 266100；3.浙江省电力设计院，杭州 310012)

0 引 言

深水顶张紧式立管在深水油气开发领域有着广泛应用，其结构在形式上表现为内层油管分别被内套管和外套管包裹，套管用于提供隔离保护作用，套管之间有扶正器作为支撑，以避免发生碰撞事故损伤立管。目前国内外学者已对多层立管进行大量研究。在双套管立管方面：罗坤洪等[1]以两端铰支的多层耦合立管为研究对象，建立了多层立管耦合模型，运用MATLAB软件对深水顶张式立管的全耦合动力响应和参数敏感性进行了分析。在单套管立管方面：康庄等[2]运用Orcaflex软件研究了立管顶部预张力对立管结构强度的影响；张崎等[3]运用Abaqus软件对单套管立管的非线性时域运动进行了研究；MAN等[4]和YUE等[5]提出了一个数学模型，研究了重力、压力和热膨胀等因素在立管纵向引起的应变；ZHOU等[6]对单套管管中管模型的非线性应力进行了研究；赵炳星[7]运用Abaqus立管分析软件提供的间隙模型模拟了管中管模型，分别结合顶张力系数、内外管间隙、海流和波浪等参数对立管进行了参数敏感性分析。

目前，在已有的深水顶张式立管设计研究中，多采用等效管(按照截面刚度等效)进行模拟分析，没有考虑立管间复杂的耦合作用；同时，对双套管立管的研究大多以两端铰支的多层耦合立管为研究对象，没有考虑上部平台和管间间隙对立管耦合运动的影响。……