冯自进

（北京高泰深海技术有限公司 天津分公司，天津 300451）

管节点在海洋石油平台中应用十分广泛，管节点的冲剪校核是计算分析的重点［1-4］。目前，海洋石油平台管节点冲剪校核一般通过结构计算软件SACS自动计算，而SACS软件计算原理是基于不同版本的 API PR 2A《Recommended Practice for Planning，Designing and Constructing Fixed Offshore Platforms—Working Stress Design》［5-8］编制的。对于当管节点冲剪校核计算结果超出API PR 2A范围时该如何调整，冲剪校核计算结果与弦杆和撑杆的管径、壁厚及荷载的关系等问题，SACS软件和API PR 2A中均未做明确说明。文献［9］分析了API PR 2A修订版对管节点的影响。文献［10］采用ANSYS有限元的方法分析了撑杆与弦杆的直径比、径厚比和壁厚比对K型和T型管节点极限承载力的影响。文献［11］虽然分析了管节点冲剪校核与弦杆壁厚、撑杆管径和壁厚的关系，但是未对弦杆和撑杆的荷载因素进行分析，也未细分撑杆受压和受拉的情况，而撑杆受拉或者受压时管节点冲剪校核结果相差很大。文中基于最新版本的API PR 2A—2014［8］以及文献［12-13］，对常见的T/Y型管节点冲剪校核结果影响因素进行分析。

1 管节点冲剪校核基本原理

1.1 管节点结构

常见的简单T/Y型管节点结构见图1。图中θ为撑杆与弦杆的夹角，t为撑杆壁厚，T为弦杆壁厚，d为撑杆直径，D为弦杆直径。

图1 简单T/Y型管节点结构示图

1.2 冲剪校核公式

根据API PR 2A—2014，T/Y型管节点的冲剪校核一般需要进行Strength UC和Load UC校核。Strength UC校核中，Ustrn为撑杆50%或100%的轴向极限承载能力 （应用于地震韧性分析且强度分析时地面地震加速度大于0.1g）［14］与许用轴向荷载的比值。当取100%轴向荷载时，Ustrn计算式……