Расчет возможных нагрузок на платформы




(на примере мелкосидячей буровой установки в Баренцево море)

Ветровые нагрузки

Где: - плотность воздуха, кг/м3;

- скорость ветра, м/с;

-,безразмерный коэффициент лобового сопротивления (равняется 2,1 для длинной тонкой прямоугольной преграды);

S – площадь парусности, м2.

Нагрузки от течений

Где: - плотность воды морской, кг/м3;

- скорость течения, м/с;

-,безразмерный коэффициент, учитывающий форму преграды (равняется 0,7 для цилиндрических преград);

d – диаметр опор, м.

Волновые нагрузки

Где: - плотность воды морской, кг/м3;

и - горизонтальная скорость и ускорение частиц воды, вызванные волнением, м/с и м/с2;

и -,безразмерный коэффициенты скоростного и инерционного сопротивлений;

d – диаметр опор, м.

Где: - частота волны, с-1;

и - длина и период волны, м и с;

l – глубина моря.

Для определения коэффициентов сопротивления необходимо посчитать число Рейнольдса и Кулегана-Карпентера:

Где: -- кинематическая вязкость воды, м2/с.

Далее из графиков определяем коэффициенты сопротивления. = 0,82, =1,7.

Рисунок 1 – Значение коэффициента скоростного сопротивления от числа Рейнольдса для различных чисел K

Рисунок 2 – Значение коэффициента инерционного сопротивления от числа Рейнольдса для различных чисел K

Далее умножаем волновую нагрузку на количество опор.

Ледовые нагрузки

Где: hd- расчетная толщина льда, м;

- скорость ледяного поля, м/с; допускается принимать ее равной 3% значения скорости ветра 1%-й обеспеченности в период движения льда;

m-,безразмерный коэффициент, учитывающий форму опоры;

А – максимальная площадь ледяного поля 1%-й обеспеченности, м2;

, - коэффициенты, определяемые из таблицы 2 и 3;

Rc – нормативное сопротивление льда сжатию, Мпа;

-- половина угла заострения передней грани опоры в плане по уровню действия льда град; для опоры в виде многогранника или полуциркульного очертания необходимо принимать γ=70°.

Таблица 1 – Определение коэффициента m

Таблица 2 – Определение коэффициента kb

Таблица 3 – Определение коэффициента kv

Так как расчет ведется от ледовой нагрузки, то выбираем объект воздействия прямоугольник с шириной b, равной 40 м и толщиной льда 1.2 м. Тогда m=1, kb=1, kv=0,3.

Расчет прочности и устойчивости

Где: mкорп, mопор, mост - масса корпуса, опор и остальной части платформы, кг;

Vопор – объем всех опор, погруженных под уровень воды

f-,безразмерный коэффициент трения.

 

 

Расчет грунтового искусственного острова

Где: - возвышение гребня над расчетным уровнем воды м;

– сумма высоты наката для откосных сооружений и возвышения вершины волн 1%-й обеспеченности, м;

- высота ветрового наката, м;

- высота прилива, м;

а – запас высоты сооружения, принимаемый равным 0,1 .

Где: , , - коэффициенты, зависящие от размера шероховатости, угла наклона откоса к горизонту, угла между направлением волн и нормалью к откосу м;

– коэффициент, м;

- высота бегущей волны 1%-й обеспеченности, м;

 

Где: l- глубина моря, м;

L – длина разгона, м;

- коэффициент, принимаемый по формуле:

Отсюда:

В качестве крепления предлагаются железо-бетонные плиты.

Тогда:

Среднее значение заложения устойчивого подводного откоса острова определяют по формуле:

Массу отдельного элемента, соответствующую состоянию его предельного равновесия, определяют по формуле:

Где: l- глубина моря, м;

L – длина разгона, м;

- плотность блока



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2018-12-19 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: