Научное обоснование конструирования опорных блоков сооружений на шельфе с учетом волновых воздействий

• Автор: Беляев, Борис Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 159 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

4 ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ОСНОВНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ

ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Предмет исследований

1.2. Обзор теоретических исследований воздействий поверхностных

волн на сплошные отдельно стоящие преграды.

1.3. Некоторые результаты экспериментальных исследований. О расчетах волновых воздействий на ЭВМ

Выводы по главе 1

ГЛАВА 2. ВОЛНЫ У СПЛОШНЫХ ОТДЕЛЬНО СТОЯЩИХ ПРЕГРАД. 2.1. Потенциалы скорости интерферированных и дифрагированных

волн у сплошных отдельно стоящих преград

2.2. Возвышения волновой поверхности и волновые давления у сплош
ных отдельно стоящих преград
2.3. Волновые скорости у сплошных отдельно стоящих преград
Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. РАСЧЕТЫ, АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ И ИХ ВНЕДРЕНИЕ В ПРАКТИКУ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СООРУЖЕНИЙ НА
ШЕЛЬФЕ.
3.1. Расчеты воздействий волн на преграды
3.2. Сопоставительный анализ расчетных и экспериментальных данных
3.3. Волновые нагрузки и воздействия на МЛСП Приразломная
Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. ИНЖЕНЕРНАЯ МЕТОДИКА КОНСТРУИРОВАНИЯ ОПОР
НЫХ ОСНОВАНИЙ СООРУЖЕНИЙ НА ШЕЛЬФЕ С УЧЕТОМ ВОЛНОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ С
4.1. Выбор габаритных размеров опорных оснований погружных плат
форм ИО
4.2. Характеристики расчетного шторма для учета цикличности нагружения
4.3. Местные размывы при совместном действии волн и течений
4.4. Конструирование защиты дна от местных размывов у МЛСП Приразломная.
Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Сооружения для шельфа России могут изготавливаться: в сухих, наливных и плавучих доках судостроительных предприятий Севера и Дальнего Востока (в Северодвинске, Петропавловске-Камчатском, Комсомольске-на-Амуре, Советской Гавани, Большом Камне и др. Кольского полуострова, Камчатки, Хабаровского края и Приморья). В состав оборудования должны входить крановые и транспортные механизмы, объекты энерго-, водо- и газоснабжения. Необходимо налаживание надежных транспортных связей с материком и морем, возведение специализированных причалов, устройство железнодорожных станций, строительство жилых, служебных и производственных зданий и др. На первом этапе в ледовых условиях возводились искусственные острова на небольших глубинах. В летнее время в безледный период применялись плавучие средства (буровые суда и полупогружные платформы). В настоящее время начали проектироваться и возводиться погружные платформы из стали и железобетона. В данной работе исследуются погружные платформы - морские гидротехнические сооружения, состоящие из фундаментного блока (базы), опорной части той или иной конструкции (например, в виде промежуточных блоков-гигантов или нескольких колонн) и надводного строения. На шельфе они применяются в качестве оснований для бурения при добыче нефти и газа на участках с неблагоприятными ледовыми и волновыми условиями и глубинами в основном до м. Приведем краткую характеристику этих сооружений. Погружные платформы в процессе эксплуатации опираются на морское дно, но к месту эксплуатации они обычно буксируются в плавучем состоянии. Погружные платформы являются гравитационными сооружениями, т. Для усиления связи платформы с грунтовым основанием при необходимости могут устраиваться свайные основания, «юбки» под подошвой и др. В настоящее время в большинстве случаев применяются погружные платформы из железобетона и стали. Такие сооружения в большей мере удовлетворяют требованиям к морскому гидротехническому строительству. Применение железобетона для основных конструкций сооружения позволяет производить строительные работы в менее оборудованных пунктах побережья с защищенными акваториями, при этом требуется менее квалифицированная рабочая сила. Стоимость железобетона при использовании местных строительных материалов (песок, щебень) в большинстве случаев меньше стоимости специальных сталей. Применение железобетона позволяет создавать различные формы конструкций. В погружных сооружениях легче создавать большие емкости для хранения нефти и газа, а также технологических жидких и сыпучих сред. В качестве хранилищ обычно используются внутренние объемы фундаментного блока и опорной конструкции. В связи с большими объемами, погружные сооружения обладают собственной достаточной плавучестью и буксируются на большие расстояния без применения вспомогательных плавучих средств, при этом возможны перестановки платформ в другие места. Для погружных платформ характерны некоторые недостатки. Среди них значительная стоимость устройств на берегу для изготовления и спуска элементов конструкции на воду. Буксировка платформ к месту эксплуатации, их установка (затопление) на фунтовое основание, заполнение сыпучим балластом, защита отсеков плитами должны производиться только в течение времени, офаниченного по погодным условиям. В связи со значительным собственным весом пофужных платформ предъявляются повышенные требования к прочности и устойчивости фунтов дна. Как правило, требуется выравнивание поверхности морского дна, удаление верхнего слоя слабых фунтов и защита оснований от размыва. Иногда может потребоваться укрепление фунтов дна. Не исключено чрезмерное засасывание фундаментного блока в мягкие фунты дна при циклических нафузках (разжижение фунта), а также вымывание фунта из-под подошвы блока волнами и течением. К недостаткам также следует отнести большую осадку сооружений во время буксировки (требуются глубоководные фарватеры). Для железобетонных пофужных платформ необходимо выдерживать повышенные требования к качеству бетонных работ, так как возможно усадочное трещинообразование и, как следствие, доступ афессивной морской воды к арматуре.