Напряженно-деформированное состояние и выбор рациональных параметров сталебетонных конструкций морских ледостойких платформ

• Автор: Торопов, Евгений Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 167 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава 1. Морские ледостойкие платформы в условиях арктического шельфа в

1.1. Особенности строительства и эксплуатации морских ледостойких платформ в условиях арктического шельфа.
1.2. Мировая практика строительства и эксплуатации морских ледостойких платформ для добычи и хранения нефти и газа. Основные типы платформ.

1.3. Использование железобетонных конструкций в гидротехнических сооружениях шельфа

1.4. Сталебетонные конструкции.

1.5. Цели и задачи исследований

Глава 2. Условия эксплуатации сталебетонных конструкций морских ледо

стойких платформ

2.1. Нагрузки и воздействия на морские ледостойкие платформы.

2.2. Требования к бетону для морских ледостойких стационарных платформ
2.3. Особенности конструкции сталебетонного борта
2.4. Оценка напряженнодеформированного состояния борта при действии глобальной ледовой нагрузки
2.5. Выводы по главе 2.
Глава 3. Напряженнодеформированное состояние сталебетонного борта.
3.1. Постановка задачи.
3.2. Программное обеспечение и расчетное моделирование кессона.
3.3. Расчетные модели кессона морской ледостойкой платформы
Приразломная
3.4. Напряженное состояние борта при действии локальной ледовой нагрузки
3.4.1. Схемы кессона и фрагментов, состоящих из трехслойных плит
3.4.2. Объемная схема фрагмента кессона.
3.4.3. Исследование фрагмента кессона по плоской расчетной модели.
3.5. Выводы по главе 3.
Глава 4. Оценка влияния интенсивности ледовой нагрузки и параметров сталебетонной конструкции на напряженнодеформированное состояние сталебетонных элементов борта
4.1. Постановка задачи.
4.2. Методика построения имитационных моделей
4.2.1. Планирование расчетных экспериментов
4.2.2. Расчетная модель
4.3. Имитационные модели напряженнодеформированного состояния борта без учета трещинообразования в бетоне
4.4. Имитационные модели напряженнодеформированного состояния борта с учетом трещинообразования в бетоне
4.5. Оценка напряженно деформированного состояния сталебетонного борта по имитационным моделям.
4.6. Выводы по главе 4.
Заключение.
Литература


В безледный период наблюдается оттаивание (при наличии мерзлоты) и разрушение берегов волнами, течениями и штормовыми нагонами, перемещения наносов вдоль берегов, переформирование пляжей, зон осушек и т. В целом, рассматриваемые районы весьма уязвимы к техногенным загрязнениям, так как они обладают очень ограниченными способностями к самовосстановлению. Низкие температуры и ледовые условия часто не позволяют использовать существующие природоохранные технологии. В течение всего периода эксплуатации стационарные сооружения на арктическом шельфе подвергаются интенсивным внешним воздействиям: волновым в летний и осенний периоды и ледовым в зимний и весенний. В пределах разведанных месторождений, которые имеют приоритетное значение для освоения, глубины моря невелики и колеблются в небольшом диапазоне. В большинстве случаев глубина составляет в среднем - м при максимальной величине - м. Это означает, что стационарные сооружения, которые имеют преимущества для таких глубин, должны иметь сравнительно небольшую осадку при транспортировке в точку постановки или доставляться с использованием специальных морских транспортных средств. При проектировании и строительстве гидротехнических сооружений на арктических шельфах должен учитываться большой комплекс факторов, характеризующих естественные условия. Гидрологические условия коренным образом влияют на деятельность людей по освоению морей и океанов, и в том числе полярных шельфов. Все стороны такой деятельности прежде всего связаны с морским волнением, которое характеризуется высотами, длинами, периодами волн и другими характеристиками. Сюда относятся: ветровой режим (скорости, направления и продолжительности ветров), температура воздуха, осадки, туманы. Эти факторы также в сильной степени влияют на деятельность по освоению шельфа и не только на строительство сооружений, но и на их эксплуатацию. Для арктических шельфов характерны сильные ветры и низкие отрицательные температуры воздуха. Сюда в первую очередь относятся глубины и рельеф дна. Шельфовые сооружения возводятся в большом диапазоне глубин. Например, в заливе Кука (Аляска) стационарные платформы возведены на глубинах до м, а в Мексиканском заливе (незамерзающем) отдельные платформы установлены на глубинах свыше 0 м. По мере развития техники сооружения возводятся на все больших глубинах, при этом увеличиваются размеры сооружений и их массы. Здесь, прежде всего, имеют значение: 1*еологическое строение дна и свойства горных пород, изменяемость формы дна и движение наносов, возможные тектонические явления. Геологические условия непосредственно влияют на выбор конструкции сооружения. J, требования устойчивости на фунтовом основании (наряду с функциональными требованиям и требованиями технологии строительства) привели к необходимости создания платформы фавитационного тина с определенными ограничениями к максимальному и минимальному весу сооружения. Минимальный вес сооружения соответствует случаю сдвига платформы по контакту днища платформы с поверхностным слоем песка, а максимальный вес платформы определяется скольжением по кругло-цилиндрическим поверхностям на уровне слабых глинистых макропористых фунтов (общей мощностью - м) (Рис. Рис. Мировая практика строительства и эксплуатации морских платформ для добычи и хранения нефти и газа. Ледостойкие платформы для шельфов замерзающих - арктических морей конструктивно отличаются от аналогичных сооружений, возводимых в незамерзающих морях. Кроме того, должны учитываться дополнительно многие факторы, связанные с ледовыми воздействиями, такие как прочностные характеристики льда, длительность наличия ледового покрова и т. Вследствие удаленности месторождений нефти и газа от населенных мест продолжительность работ на шельфе должна быть сведена к минимуму. В связи с этим целесообразно применение типов и архитектурно-компоновочных схем платформ предусматривающих их изготовленных в районах с имеющейся строительной базой с последующей транспортировкой сооружений на месторождение. Разработаны достаточно многочисленные проекты стационарных платформ разнообразных конструкций гравитационного типа ,5,8.