一、导管架海洋平台基于地震作用下的多目标优化设计（论文文献综述）
周盛涛[1]（2021）在《基于快速动力响应分析的半潜式风机下部结构主尺寸优化》文中研究说明发展清洁高效的海上风电是应对全球气候变暖和能源危机的重要举措。经过过去十余年的快速发展,我国近海的风场规划已基本完成,开发更优质的深远海风资源是未来海上风电的发展趋势。当水深超过50 m时,固定式风机下部结构的建造成本将急剧上升,发展浮式风机是深远海风场开发的必然选择。浮式风机下部结构的开发需经历概念设计、初步设计以及详细设计三个阶段。其中,概念设计阶段的主要任务是结构选型及主尺寸设计,是开展初步设计和详细设计的前提,也很大程度上决定了风机系统的动力响应和经济性。然而,关于如何高效地完成这项如此重要的工作,现有的研究没有给出完备的解决方案。受此驱动,本文基于优化设计的思想,系统地提出了浮式风机下部结构选型及主尺寸设计方法,具体工作如下:针对概念设计的计算需求,提出了浮式风机系统的快速动力响应分析方法。数值模型采用频域的八自由度运动方程描述风机系统的整体运动。其中浮式平台视为可作六自由度运动的刚体;塔筒为弹性体,其变形采用两个广义自由度加以描述;将叶轮及机舱总承视作集中质量。漂浮状态下风机的气动荷载简化为两个部分,分别为平台固定状态下的气动荷载以及由平台运动或塔架变形引起的气动阻尼作用。两者均预先通过时域耦合动力学分析软件FAST获取,并制成气动荷载数据库供数值模拟调用。水动力方面,模型采用势流理论描述浮体在波浪作用下的辐射和绕射效应,并通过线性化的Morison方程考虑作用于浮体的粘性作用力。为了反映系泊刚度的非线性,首先根据静力平衡预先计算出各种风速及风向组合下平台的平均位移,随后迫使平台在平均位置附近作微幅运动,系泊回复力的梯度即为与该平均位置相对应的系泊刚度。为了验证数值模型的有效性,本文模拟了四立柱半潜式风机系统在1000个特征海况下的动力响应,并与FAST的计算结果进行对比,结果表明,数值模型的响应标准差相对误差大多在15%以内,而计算效率有大幅度的提升,满足概念设计的计算需求。提出了一种基于代理模型的长期动力响应分析方法。利用聚类算法（极大相异性算法）从长期海况数据库中选取一定数量的特征海况,并通过数值模型计算风机系统在特征海况下的响应;随后,对数值模型的输入（海况参数）和输出（系统响应）进行回归分析（训练）,建立两者间的近似函数关系,即代理模型;最后,利用代理模型预测所有海况的响应。系统响应的求解从原来复杂的数值模拟过程转变为简单的代数运算过程,能够有效地减少数值模拟的数目,降低计算成本。为了验证该方法的有效性,将代理模型的预测结果与全数值模拟结果进行对比,结果表明,代理模型能够很好地还原出系统真实的响应,满足概念设计的精度需求。基于这种方法,本文探讨了平台安装角对Y形半潜式风机系统长期动力响应的影响。结果显示,不同平台安装角下的塔底累积疲劳损伤具有明显的差异,最大能达到25%,这种差异是由一阶水动力引起的。开展了浮式风机系统的动力响应及经济性指标对下部结构主尺寸设计参数的敏感性分析。本文以四立柱及Y形半潜式下部结构为例,基于方差和概率密度的全局敏感性分析方法评估了浮式平台及系泊系统的主尺寸参数对结构固有特性、长期动力响应以及建造成本变化的贡献度。分析结果显示,立柱半径、立柱间距、吃水深度以及系泊索链直径是决定系统动力学性能及经济性的设计参数。这项工作为主尺寸优化变量及其搜索范围的选取提供了依据。此外,基于敏感性分析结果,探讨了结构固有特性与长期动力响应的相互关系。搭建了半潜式平台及系泊系统的主尺寸优化平台。根据敏感性分析的结果选定了五个主尺寸参数为独立优化变量,利用自开发的数值模型以及长期响应分析方法计算目标函数中的动力响应指标,并校验设计方案能否满足约束条件。借助遗传算法的逻辑关系,实现了设计方案生成、性能评价、约束条件校验以及方案比选的自动寻优过程。基于主尺寸优化平台,本文围绕平台-系泊系统一体化优化、长期海洋环境以及优化算法对优化结果的影响等问题展开了讨论。最后,对比了四立柱和Y形半潜式风机系统的Pareto前沿。结果表明,在相同的造价水平下四立柱平台的塔底累积疲劳始终小于Y形平台的值,主要原因是四立柱平台的波频响应（荡动及摇动）较小,由风机惯性力在塔筒底部引起的弯矩也相对较小。通过以上工作,本文构建了半潜式风机系统的动力学快速评价体系和优化平台,为概念设计阶段下部结构选型及主尺寸设计问题提供了高效的解决方案。
周益听[2]（2020）在《无冰期自升式多功能平台的结构分析与优化》文中指出自升式平台用途广泛,而对于不同用途的自升式平台,其环境载荷条件也差别很大。通常情况下,自升式平台的设计条件要考虑包括冰载荷在内的复杂海洋环境条件,但有的多功能平台用途单一且不在冰区工作,为此,本文针对平台使用不考虑冰区的具体海洋环境条件来确定自存工况,对平台结构进行强度分析和结构优化,从而提高结构强度或降低建造成本。首先,针对一种用于渔业养殖的自升式多功能平台,建立平台的三维有限元模型,根据风、海浪、海流载荷入射角讨论5种工况,该平台不考虑冰载荷。对平台进行静力分析,完成静力分析后,选取最危险的工况进行动力分析,计算环境最恶劣条件下桩腿的动应力和动位移。其次,对桩腿进行优化。把桩腿分成6段,以桩腿厚度、桩腿直径和分段处的高度为设计变量,桩腿优化前最大动应力和最大动位移作为约束条件,桩腿结构材料质量最小和自存工况下加速度最小为目标函数。利用多岛遗传算法（MIGA）和梯度优化算法（NLPQL）对自升式平台桩腿结构进行组合优化,在保证桩腿各区域最大应力不增加的同时,桩腿总质量减轻,应力分布更均匀,且满足强度和刚度要求。最后,对主体平台进行优化。以上下甲板厚度,T型钢和L型钢的腹板高度、厚度和翼缘宽度、厚度为设计变量,以平台整体优化前最大动位移和动应力以及梁最大应力为约束条件。甲板、T型梁、L型梁总质量最小和自存工况下加速度最小为目标函数。结果表明,在满足规范要求的条件下,对自升式平台桩腿和主体强度进行强度分析与结构优化。在不降低总体结构性能的同时,平台总质量明显减轻,可以节省更多材料,且应力分布更均匀。该方法可以为该类平台的设计与建造提供有益的参考。
闫斌[3]（2020）在《深水导管架平台轻量化技术研究》文中研究表明随着我国深海能源开发的不断深入,深水导管架平台建造数量正不断增加。从深水导管架平台整个生命周期来看,对其进行结构轻量化优化设计,即通过优化方法对深水导管架平台进行形状、结构、拓扑等优化设计,减小导管架结构单元冗余单元及横截面积,同时通过结构分析对优化结果进行安全可靠性检验。由于深水导管架平台重量很大,通过优化结构,可以节约建造过程中钢材的消耗量,大幅减少建造成本,增加经济效益,使得结构更加稳定,安全性更高,服役期更长。本文依托HY 14-1油气田某深水导管架平台,采用ANSYS有限元分析软件拓扑优化模块,提出了深水导管架平台逐步迭代拓扑优化方法,基于结构分析软件SACS进行优化结果验证。主要进行了以下研究:首先,按照HY 14-1油气田实际工程项目资料以及东海特定海域实际工况,建立了某4腿8裙桩结构有限元分析模型,工作环境位于东海某海域,水深约137.5m,考虑风载荷、波浪载荷以及流载荷对导管架平台的整体作用。其次,针对课题研究目标,采用ANSYS有限元分析软件拓扑优化模块,提出了深水导管架平台逐步迭代拓扑优化方法,在优化约束下逐步取消导管架支撑结构的激活过程,直至达到优化目标或最大迭代次数为止。经过迭代拓扑计算,得到了最优化的导管架平台拓扑结构。在对深水导管架平台进行轻量化拓扑优化过程中,根据分析计算可以看出,导管架结构立面采用K型撑杆替代X型撑杆,可以有效减轻导管架平台质量;在满足强度的条件下,对深水导管架平台进行尺寸优化时,减小导管架主腿管径是一个比较可行的轻量化方法;在进行优化时,可以结合力传递路径,在水平层下桁架结构采用最短力传递路线方案,取消多余水平撑杆,进而减轻平台总重量。最后,基于结构分析软件SACS,在保证外界约束一致的前提下,对导管架平台优化前后的模型进行了静力学分析、动力响应分析以及响应谱疲劳特性分析。在满足强度、稳性、疲劳和安全的要求下,优化设计后导管架平台用钢量较少,重量较轻,优化后的导管架重量减少了8.2%,减少了18处节点,达到了预期的轻量化技术指标。本文运用逐步迭代拓扑优化方法,完成实际项目中的优化目标,即减少用钢量,降低油田开发成本,提高收益率,对海洋工程平台优化设计领域具有一定的实际参考意义。
赵志娟[4]（2019）在《新型MCPSO平台结构分析及动力特性研究》文中研究表明我国海上有大量边际油田,油气储量颇丰,是未来海上油气开发的重要方向。边际油田的投资风险高,开发难度比常规油田大,对开采设施和管理方式的经济性能要求高。采用传统开发模式进行边际油田开采,存在较高的投资风险。因此,新型海上边际油田开采装备的研究对边际油田的开采意义重大。本文针对边际油田的开采,提出了一种新型多筒式混凝土生产储卸油平台（MCPSO平台）,该平台集钻井、修井、生产储存及外输为一体。储罐为混凝土外罐和钢质内罐混合且相互隔离的形式。MCPSO平台采用筒型基础定位,实现了平台的可搬迁和自安装。基于三维势流理论和离散法研究了MCPSO平台波浪载荷特点,发现MCPSO平台波浪载荷在低频海况和百年一遇随机海况对浪向均不敏感。高频情况下,由于受到MCPSO平台外形的影响,水平波浪载荷随浪向的改变而改变。分析MCPSO平台月池内流体的运动特性及其对波浪载荷的影响。发现当波浪频率远离月池内流体运动固有频率时,月池有效的屏蔽了波浪载荷的作用,保证了月池内钻井设备工作环境稳定。当入射波浪频率接近月池活塞运动固有周期时,平台的垂荡和纵摇波浪载荷受月池内流体运动影响明显。研究了多筒结构波浪载荷特性,结果表明多筒结构与单筒结构相比波浪载荷明显降低,接长杆对局部波浪载荷具有一定的遮蔽作用。建立MCPSO平台有限元模型,进行结构强度分析,研究MCPSO平台在不同波浪载荷和装载情况下的应力分布特点和规律,分析了影响内罐和外罐不同位置应力分布的主导因素。结果发现内外罐隔离的形式使得混凝土外罐受力特点明确。研究了MCPSO桩套筒和顶板的应力分布特点。分析不同工况下混凝土外罐应力水平较高的区域,以及入射波浪方向和海况对MCPSO平台高应力区的影响。发现沿波浪入射方向,储罐连接位置附近混凝土结构的拉应力始终较大。基于CFD算法研究了多筒结构在地震载荷作用下动水压力,发现多筒结构总动水压力中惯性力占主导地位,验证了采用Mac Camy-Fuchs绕射理论和算法计算多筒结构动水压力的精度。建立了MCPSO平台地震响应分析模型,考虑动水压力和装载工况的影响,分析了地震载荷作用下MCPSO平台的自振特性和地震响应。通过模态分析和瞬态动水力分析,研究平台在地震载荷作用下的自振特性和地震响应特点。结果表明,MCPSO平台沿水平方向的刚度基本相同,MCPSO平台在三向地震载荷作用下以水平响应为主。地震载荷作用下,平台底部的混凝土结构容易产生受拉开裂现象。接长杆的顶部和底部Von Mises应力较高。综上所述,本文工作提出了一种新型边际油田多筒平台,对于平台的动力特性进行了分析,得到了平台波浪载荷分布特点和结构应力分布规律。考虑地震作用,得到了地震引起的动水压力,以及地震作用下平台不同位置的应力分布规律,指出了结构易发生损伤的高应力区域,本文工作为平台的后续研究奠定了重要的理论基础。
张士博[5]（2018）在《斜拉桥结构在地震、波浪和海流作用下性能分析及优化设计》文中研究表明斜拉桥具有良好的动力特性,被广泛应用在已建和正在规划中的跨海大桥中。斜拉桥服役期将承受地震、波浪和海流等多重复杂环境荷载的作用,因此,开展斜拉桥结构在地震、波浪和海流单独/联合作用下的动力模型试验;研究桥梁全寿命抗震性能优化设计,对于复杂环境荷载下斜拉桥的抗震规范的修订和抗震设计具有重要理论研究价值及现实意义。本文致力于斜拉桥结构在复杂环境荷载下的动力性能研究和全寿命抗震优化设计。首先基于线性绕射波浪理论和线性辐射波浪理论,给出了承台绕射波浪力和水动力系数的解析解;其次,开展了斜拉桥单塔结构在地震、波浪和海流单独/联合作用下的动力模型试验;最后,以抗震性能设计基本原则-“投资-效益”准则为理论支撑,提出了基于多目标遗传算法、延性抗震设计和地震风险相结合的桥梁结构全寿命抗震优化设计的新方法。论文主要研究内容如下:（1）对横向尺寸与入射波波长相比尺度较大的承台结构,在线性绕射波浪理论的基础上,考虑了下部群桩结构对承台结构上绕射波浪力的干扰效应,利用群桩在承台横向的面积比做插值计算的方法,给出了承台绕射波浪力解析解。通过实例,对承台绕射波浪力受入射波浪频率、承台半径、水深和承台入水深度的变化规律进行分析,结果表明:在入射波浪频率和承台半径较小、水深较大时,用MacCamy方法和Williams方法计算承台绕射波浪力将会导致较大的误差,建议采用本文方法所提出的承台绕射波浪力的求解方法。（2）对横向尺度较大的承台结构,基于线性辐射波浪理论,考虑了下部群桩结构对承台结构上辐射波浪力的干扰效应,利用群桩在承台横向的面积比做插值计算的方法,给出了承台水动力系数解析解。通过实例对承台水动力系数受辐射波浪频率、承台半径、水深、承台入水深度和忽略表面波效应的影响进行了分析,结果表明:当水深较大、承台运动频率较低和入水深度较小时,用MacCamy方法和Williams方法计算承台上的附加质量系数和附加阻尼系数将会导致较大的误差,建议采用本文方法所提出的承台水动力系数的求解方法。在此基础上建立了地震和入射波浪单独/联合作用下深水桥塔动力响应分析方法。（3）为了了解复杂环境荷载（地震、波浪和海流）作用下斜拉桥桥塔结构上动水压力的变化趋势、动力响应特性和破坏机制,进行了斜拉桥桥塔结构在地震、波浪和海流单独/联合作用下的动力模型试验,试验结果表明:当斜拉桥单塔结构遭遇随机荷载作用时,加速度响应主要位于承台处,群桩上部和桥塔下部为应变较大区域,地震作用对动水压力贡献最大,波浪作用次之,海流作用影响最小,斜拉桥桥塔顶部动力响应幅值与输入的地震波特性相关,当地震荷载和高海况正弦波浪荷载联合作用时,地震作用对桥塔顶部的加速度贡献较大,波浪作用贡献较小,但是也不容忽视。通过本试验,给出了一套结构在波浪、海流和地震联合作用下动力模型试验方案,可以为其它相似结构试验提供参考价值;同时,本试验的结果也可供同类结构设计参考和检验理论研究。对桥塔试验模型结构进行了数值模拟,通过与试验结果对比,表明桥塔数值模型中采用本文提出的承台水动力系数较为合理。（4）将全寿命思想引入到桥梁结构设计理念中,以基于抗震性能设计基本原则-“投资-效益”准则为理论支撑,综合考虑社会、经济、环境、技术性能和结构功能等要求,寻求合理的、满意的、足够安全的能被社会接受、由业主参与的设计方案,给出了考虑初始造价、地震损伤期望及拆除时的残余价值和环境污染费用的圆形单柱RC桥墩多目标优化设计模型。并提出了基于多目标遗传算法、延性抗震设计和地震风险相结合的抗震结构集成全寿命抗震优化设计的新方法,本文提出的桥梁全寿命抗震优化设计方法能提供全寿命造价和抗震性能最优的设计。
吕国兴[6]（2016）在《自升式海洋平台桩腿的结构强度分析及优化设计》文中指出自升式钻井平台是移动式海洋平台,在海洋石油开发中最为常用。海洋平台是海洋油气资源开发的基础性的设施,所处海洋环境恶劣,风、海浪、海流、地震等灾害威胁着平台结构的安全,结构疲劳强度和极限强度受到严重影响。桩腿作为海洋平台的支撑结构,影响着平台的安全以及稳定性,而桩腿所用材料昂贵,对桩腿优化要考虑桩腿的动力性能,所以对桩腿采取的是基于动力性能的多目标优化。首先,对自升式海洋平台静力动力分析。利用软件建立自升式海洋平台三维模型,根据环境载荷的入射角讨论5种工况,根据规范施加边界条件,载荷根据甲板载荷图施加,完成静力分析以后,选取最危险的一种工况,进行动力分析,并校核桩腿的屈服以及屈曲强度。其次,对桩腿结构进行单目标优化。对桩腿进行分段,以桩腿厚度为设计变量,动位移、动应力以及固有频率为约束条件,优化时,质量为目标函数,若只考虑质量最小,桩腿厚度的取值偏向与设计变量的下限。然而,表现平台振动情况的加速度变大了,所以有必要进行多目标优化。最后,对桩腿进行多目标优化。首先对设计变量分析其对桩腿加速度的灵敏度,采取与单目标优化相同的设计变量以及约束条件。目标函数是质量最小以及自存工况下加速度最小。
王召[7]（2016）在《中深水导管架平台结构可靠性及优化分析》文中研究指明导管架海洋平台作为海上油气开采的重要设施,所处的环境非常恶劣如果设计不当会造成严重的后果,所以导管架海洋平台的安全性非常重要。石油行业的竞争越来越激烈,为了降低成本海洋平台的结构优化越来越受到了人们的重视。本文依托于中石化课题“导管架平台设计与建造关键技术研究”,主要做了以下的主要研究。根据图纸和数据参数应用SACS软件建立模型,分析在正常工作环境和极端工作环境下导管架平台的静力分析,对焊接处的节点进行强度校核,验证了其可靠性,对桩基进行强度校核,保证了桩基在不同工况下的安全可靠。对结构进行动力学分析,找出导管架平台的自振周期和模态,和静力计算出动力放大系数,作为动力下安全指标。对平台进行韧性水平和强度水平下的地震分析,同样对管节点进行强度的校核,验证其安全性,计算出导管架上的易损构件,在以后的维修加固中重点保护。导管架平台的疲劳寿命的分析,应用谱疲劳分析的方法对导管架平台的圆管节点进行疲劳寿命的计算。S-N曲线采用API的规范,经过计算有少数圆管节点不符合设计的要求需要进行处理,处理完后再进行疲劳寿命的计算。对导管架平台结构优化设计,的分析本章以前章节的知识的基础上进行的结构优化。主要介绍了结构优化的分类及其特点,结构优化的主要流程,和结构优化的方法。应用ANSYS软件建立导管架平台的有限元模型,对平台进行极限工况下的静力分析,以此为基础对导管架平台进行质量优化,通过对结果的观察,得出了优化设计的优越性。
娄诣科[8]（2016）在《地震荷载作用下海上电气平台动力模型试验》文中认为风能是清洁的可再生能源,风力发电在调整能源结构,缓解环境污染等方面发挥着重要作用。随着陆上风电资源的良性开发,风能蕴藏量更为丰富、陆地占用率更少的海上风电逐渐进入各国视野。海上风电发展呈现出两大趋势：一是装机容量不断增加；二是深海风电技术不断发展完善。考虑到送电的经济性和并网的安全性,采用海上升压站送出将会是未来深远海大规模海上风电开发的必然选择。海上电气平台作为海上风电场升压站电气设备的承重结构,其特点是大量电气设备布置在甲板上。电气平台不仅需要确保自身在外部环境荷载作用下的安全,还要保证电气设备的正常运行。在风、浪、流等复杂环境荷载和地震、海冰等极端荷载的作用下,如何确保电气平台的安全、保证电气设备的正常运行,是进行近海风电场设计的关键问题之一。目前国内鲜有海上升压站电气平台的研究成果,这在迅速发展的海上风电领域中显得相对滞后,因此,本文研究对今后海上风电场升压站电气平台的设计有参考意义。本文基于某海上风电场电气平台,完成了动力试验模型的设计,系统地开展了海上电气平台在不同地震荷载工况下的模型试验研究。本文完成的主要工作包括：（1）动力模型试验相似律的确定。基于弹性相似律和弗劳德数相似,同时考虑截面弯曲刚度相似,推导了用于开展海上电气平台模型试验的水弹性相似律。（2）海上电气平台试验模型的设计和制作。综合考虑试验设备能力以及相关的水文条件确定了结构原型和模型的几何比尺；基于相似关系,确定模型结构各部分的几何尺寸,完成海上电气平台试验模型的设计和制作。（3）开展了海上电气平台动力模型试验。通过白噪声激励,得到了结构基频、振型以及振型阻尼比等动力特性参数。以实际地震记录和人工合成地震动作为激励,开展了不同地震作用方向下的动力模型试验,研究了海上电气平台结构的地震响应特性。（4）试验结果和数值计算结果的对比验证。运用ANSYS建立了模型结构的有限元模型。基于动力模型试验工况,开展了电气平台模型的有限元地震时程响应分析。试验结果和数值计算结果基本一致,从而验证了有限元模型的合理性和试验结果的准确性。
李旭[9]（2015）在《导管架平台结构型式优化研究》文中指出海洋平台是海洋油气资源开发的基础性设施,是海上生产作业和生活的基地。在风、浪、流等动载荷的作用下,有可能产生过大的振动响应,影响平台的安全性和工作可靠性。为追求投资效益,需要研究和探索新的设计理论及方法。导管架式海洋平台是目前世界上近海石油开发中应用较广泛的一种海洋平台结构形式,而导管架作为桩基的一部分,可以保证平台结构的整体稳定性,因此对导管架腿结构的不同型式及导管架群桩套筒连接形式的研究具有重要的实际意义。本文以东部海域的某导管架平台为对象,通过实际环境数据联合重现期的研究,采用结构分析软件SACS对两种最常见的导管架平台腿型式进行建模,在保证外界约束一样的前提下,计算分析得到两种平台的在位静力分析、动力响应分析、疲劳分析以及平台的用钢量的对比结果。在充分考虑结构自身的刚度、强度和稳定等约束基础上对平台进行对比优化,得出最适合此海域的导管架平台腿结构型式。研究结果表明,在同样的环境条件,斜变直导管架腿的最大应力比为0.75,斜导管架腿的最大应力比为0.66,两种导管架腿型式都符合要求,但斜变直导管架腿型式更为稳定。在符合设计使用年限的要求下,斜变直导管架腿平台的平均疲劳寿命大约是斜导管架腿平台的一倍。斜变直导管架腿平台在用钢量相对较少的情况下,各方面性能依然更好,所以在只考虑受力的情况下,斜变直导管架腿平台更适于东海海域。在此基础上,采用有限元软件ANSYS,对斜变直导管架腿及其群桩套筒的两种连接型式进行有限元建模,仅从静力分析的角度,对比分析两种最常见的裙桩连接形式（即抗剪板连接和圆管连接）的优劣,研究结果表明,圆管这种连接导管架腿与裙桩的形式更优。本文采用理论分析与数值模拟相结合的方法得出的以上结论,对实际项目的优化目标,即减少用钢量,降低油田开发成本,提高收益率,具有实际参考意义。
赵海培[10]（2015）在《导管架海洋平台与海冰相互作用及结构优化分析》文中进行了进一步梳理冰区海域抗冰平台设计不仅要考虑起控制作用的静冰力作用,更为重要的是抗冰平台存在着较为剧烈的冰激振动,对海洋平台的安全造成了威胁。本文在总结了国内外最新研究成果的基础上,通过理论推导,数值模拟及现场测试研究了抗冰平台与海冰的相互作用,分析了抗冰平台的极限承载力和冰激振动的影响因素,并对抗冰平台的可靠性及结构优化进行了研究。主要做了以下几个方面的工作:（1）分析比较了独腿、三腿和四腿导管架结构的抗冰性能,给出了独腿抗冰锥导管架结构用作卫星平台,四腿抗冰锥导管架结构用作中心平台的建议。（2）基于现场海冰补测,结合历史观测资料,分析了胜利辽东东探区海冰条件,给出了该海区海冰参数,建立了辽东东海域海冰冰力的计算模型。在考虑桩土结构非线性相互作用的基础上,应用ANSYS软件建立了单桩腿与四桩腿的抗冰导管架平台有限元模型,分析研究了锥体结构抗冰平台的冰载作用规律。（3）对完好的抗冰平台进行了极限承载力分析,得出平台最容易破坏的构件,为优化提供依据。对比腐蚀损伤,地基土冲刷,局部杆件断裂三种因素对抗冰平台极限承载力的影响,表明平台在桩腿处破坏容易导致平台倒塌。（4）采用随机冰荷载作用下动力响应分析方法对抗冰平台进行动力响应分析,得出抗冰平台的振型规律,将冰荷载谱输入到结构模型中,在频域内进行动力分析得到平台在频域内的动力响应。（5）基于可靠性理论,建立了抗冰平台在承载能力极限状态与正常使用极限状态下的可靠性分析模型。通过Monte Carlo法并采用Latin Hypercube Sampling技术对海冰参数、设计参数等进行随机抽样,在静动力有限元分析的基础上,对平台冰激振动进行可靠性分析。（6）建立了抗冰平台结构优化数学模型,把总质量最小作为优化目标,平台固有频率指标作为约束条件进行动力优化分析,首先应用随机搜索法获取一定数量的设计序列,然后选用零阶法进行优化循环迭代获得满意的优化结果。结果表明优化后的平台固有频率与冰破碎频率相差较大,不会引发冰激共振。
二、导管架海洋平台基于地震作用下的多目标优化设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、导管架海洋平台基于地震作用下的多目标优化设计（论文提纲范文）
（1）基于快速动力响应分析的半潜式风机下部结构主尺寸优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 浮式风机结构动力学分析方法 |
| 1.2.2 浮式风机空气动力学分析方法 |
| 1.2.3 浮式平台水动力学分析方法 |
| 1.2.4 系泊动力学分析方法 |
| 1.2.5 风机系统的优化设计 |
| 1.2.6 小结 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 浮式风机系统的快速动力响应分析方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 风机系统结构动力学模型 |
| 2.2.1 风机系统动力学方程 |
| 2.2.2 质量与惯性矩阵 |
| 2.2.3 回复刚度矩阵 |
| 2.2.4 阻尼矩阵 |
| 2.2.5 动力荷载 |
| 2.2.6 塔筒动力响应 |
| 2.3 风机空气动力学模型 |
| 2.3.1 气动荷载简化计算方法的定性分析 |
| 2.3.2 固底状态下风机气动荷载数据库的建立 |
| 2.3.3 线性气动阻尼系数数据库的建立 |
| 2.3.4 控制器对气动特性的影响 |
| 2.4 浮式平台水动力学模型 |
| 2.4.1 波浪的描述 |
| 2.4.2 一阶波浪荷载 |
| 2.4.3 二阶波浪荷载 |
| 2.4.4 粘性作用力 |
| 2.5 系泊力学模型 |
| 2.6 快速动力响应分析程序 |
| 2.7 快速动力响应分析程序的有效性验证 |
| 2.7.1 固有周期 |
| 2.7.2 粘性阻尼线性模型验证 |
| 2.7.3 系泊模型的验证 |
| 2.7.4 单独波浪荷载作用下的系统响应 |
| 2.7.5 单独风荷载作用下的系统响应 |
| 2.7.6 风浪联合作用下的系统响应 |
| 2.7.7 计算效率 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 基于代理模型的风机系统长期动力响应分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 长期海况数据分析 |
| 3.3 特征海况数据的选取 |
| 3.4 短期动力学模拟 |
| 3.5 代理模型的建立 |
| 3.5.1 径向基函数模型 |
| 3.5.2 Kriging模型 |
| 3.5.3 人工神经网络模型 |
| 3.5.4 代理模型的校核 |
| 3.6 基于代理模型的长期动力响应预测结果分析 |
| 3.6.1 塔筒底部累积疲劳损伤 |
| 3.6.2 导缆孔累积疲劳损伤 |
| 3.6.3 平台最大倾角 |
| 3.6.4 机舱最大加速度 |
| 3.6.5 年发电量 |
| 3.6.6 代理模型训练效率的比较 |
| 3.7 平台安装角对Y形半潜式风机系统长期动力响应的影响 |
| 3.7.1 平台安装角对塔底累积疲劳损伤的影响 |
| 3.7.2 平台安装角对导缆孔累积疲劳损伤的影响 |
| 3.7.3 平台安装角对平台最大倾角的影响 |
| 3.7.4 平台安装角对机舱最大加速度的影响 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 半潜式风机下部结构的主尺寸敏感性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 输入变量空间的定义 |
| 4.3 约束条件 |
| 4.4 评价指标 |
| 4.4.1 建造成本 |
| 4.4.2 结构固有特性 |
| 4.4.3 长期动力响应 |
| 4.5 敏感性分析方法 |
| 4.5.1 基于方差的敏感性分析方法 |
| 4.5.2 基于概率密度的敏感性分析方法 |
| 4.5.3 实施流程 |
| 4.6 分析结果 |
| 4.6.1 输入变量的独立性 |
| 4.6.2 输出概率分布的偏度 |
| 4.6.3 收敛性分析 |
| 4.6.4 主尺寸参数与建造成本的关系 |
| 4.6.5 主尺寸参数与结构固有特性的关系 |
| 4.6.6 主尺寸参数与水动力特性的关系 |
| 4.6.7 主尺寸参数与长期动力响应的关系 |
| 4.6.8 结构固有特性与长期动力响应的关系 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于长期动力响应分析的半潜式风机下部结构主尺寸优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 优化变量 |
| 5.3 约束条件 |
| 5.4 目标函数 |
| 5.5 优化算法 |
| 5.5.1 针对多极值问题的单目标遗传算法 |
| 5.5.2 多目标遗传优化算法 |
| 5.6 结果分析 |
| 5.6.1 收敛性分析 |
| 5.6.2 平台-系泊分步优化与一体化优化的比较 |
| 5.6.3 基于短期与长期动力响应评价的优化策略比较 |
| 5.6.4 单目标与多目标优化策略的比较 |
| 5.6.5 两种半潜式风机下部结构优化结果的比较 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A Y形半潜式下部结构主尺寸敏感性分析结果 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）无冰期自升式多功能平台的结构分析与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 自升式平台研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究概况 |
| 1.2.1 动力分析研究现状 |
| 1.2.2 海洋平台优化研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 主要创新点 |
| 第二章 环境载荷的理论基础 |
| 2.1 风载荷 |
| 2.1.1 设计风速的确定 |
| 2.1.2 风载荷计算 |
| 2.2 波浪载荷计算 |
| 2.2.1 波浪力计算方法概述 |
| 2.2.2 波浪理论 |
| 2.2.3 莫里森公式 |
| 2.2.4 阻力系数C_D和惯性力系数C_M |
| 2.2.5 群桩效应 |
| 2.3 海流载荷 |
| 第三章 自升式平台有限元模型的动静力分析 |
| 3.1 结构有限元模型 |
| 3.1.1 有限元分析基本理论 |
| 3.1.2 平台主尺寸以及设计参数 |
| 3.1.3 某自升式平台的结构有限元模型 |
| 3.1.4 有限元模型坐标系的确定 |
| 3.1.5 材料参数及应力许用衡准 |
| 3.1.6 边界条件 |
| 3.2 计算工况 |
| 3.3 载荷计算及加载 |
| 3.3.1 载荷组合 |
| 3.3.2 P-Δ效应 |
| 3.4 静力分析 |
| 3.4.1 静力分析结果 |
| 3.4.2 强度校核 |
| 3.5 模态分析 |
| 3.6 动力分析 |
| 3.6.1 瞬态动力响应求解方法 |
| 3.6.2 阻尼的求解 |
| 3.6.3 波浪力的加载 |
| 3.6.4 分析结果 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 桩腿动力特性的多目标优化 |
| 4.1 优化设计的理论与方法 |
| 4.1.1 优化设计基本理论 |
| 4.1.2 结构优化设计控制方程 |
| 4.1.3 Isight软件优化算法介绍 |
| 4.1.4 组合优化策略 |
| 4.2 桩腿动力优化模型 |
| 4.2.1 桩腿分段优化方案 |
| 4.2.2 优化过程 |
| 4.3 优化后的计算结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 平台甲板动力特性的多目标优化 |
| 5.1 平台甲板结构 |
| 5.2 平台甲板动力优化模型 |
| 5.2.1 平台甲板优化方案 |
| 5.2.2 优化过程 |
| 5.3 优化后的计算结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文及研究成果 |
（3）深水导管架平台轻量化技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究目的及导管架平台轻量化设计原则 |
| 1.3.1 本文研究目的 |
| 1.3.2 导管架平台轻量化设计原则 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 深水导管架平台优化理论方法及技术路线 |
| 2.1 深水导管架结构优化原理 |
| 2.2 深水导管架平台的拓扑优化数学模型 |
| 2.3 约束条件 |
| 2.4 深水导管架平台拓扑优化方案及技术路线 |
| 2.4.1 逐步迭代拓扑优化方法 |
| 2.4.2 优化过程约束选择 |
| 2.4.3 深水导管架平台原始设计有限元模型 |
| 2.4.4 深水导管架平台在位分析和疲劳分析过程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 深水导管架平台静力分析 |
| 3.1 分析原理 |
| 3.2 环境参数 |
| 3.3 静力计算 |
| 3.4 环境载荷计算 |
| 3.4.1 风载荷 |
| 3.4.2 波浪载荷 |
| 3.4.3 海流载荷 |
| 3.5 计算工况 |
| 3.6 拓扑优化前后有限元模型计算校核结果 |
| 3.6.1 校核准则 |
| 3.6.2 导管架腿强度对比 |
| 3.6.3 桩基承载力对比 |
| 3.6.4 节点冲剪校核 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 深水导管架平台动力响应分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 动力响应分析基本理论及方法 |
| 4.2.1 确定性波浪原理 |
| 4.2.2 振型叠加法 |
| 4.3 拓扑优化结构模态分析 |
| 4.4 拓扑优化前后有限元模型波浪动力响应分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 深水导管架平台谱疲劳分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 疲劳计算基本理论 |
| 5.2.1 S-N法 |
| 5.2.2 S-N曲线 |
| 5.2.3 断裂力学法 |
| 5.3 谱疲劳分析方法及过程 |
| 5.3.1 疲劳寿命安全系数 |
| 5.3.2 波浪频域疲劳分析 |
| 5.3.3 水动力学系数 |
| 5.3.4 全方向离散图 |
| 5.3.5 疲劳寿命计算流程 |
| 5.4 拓扑优化前后有限元模型谱疲劳分析结果 |
| 5.4.1 传递函数 |
| 5.4.2 疲劳寿命比较 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 深水导管架平台拓扑优化及分析 |
| 6.1 拓扑优化有限元模型 |
| 6.2 逐步迭代拓扑优化 |
| 6.3 拓扑优化及仿真分析结果综合评价 |
| 6.4 导管架拓扑优化前后结构对比 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 研究成果与展望 |
| 7.1 主要研究成果 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）新型MCPSO平台结构分析及动力特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 边际油气开采模式 |
| 1.3 新型平台的研究现状 |
| 1.3.1 新型平台 |
| 1.3.2 混凝土平台 |
| 1.3.3 筒型基础平台 |
| 1.4 存在的问题 |
| 1.4.1 平台形式问题 |
| 1.4.2 材料选择问题 |
| 1.4.3 基础问题 |
| 1.5 主要研究内容和方法 |
| 第2章 基本理论概述及分析方法 |
| 2.1 波浪描述及波浪载荷 |
| 2.1.1 波浪谱 |
| 2.1.2 波浪载荷分析方法 |
| 2.2 地震载荷作用下的动水压力分析方法 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 VOF两相流方法 |
| 2.3 地震响应分析方法 |
| 2.3.1 模态分析 |
| 2.3.2 地震反应谱分析 |
| 2.3.3 动力时程分析法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 新型MCPSO平台结构型式研究 |
| 3.1 研究目的 |
| 3.2 目标油田 |
| 3.3 MCPSO平台结构型式 |
| 3.3.1 结构型式 |
| 3.3.2 平台基本尺寸 |
| 3.3.3 舱内液体和平台材料密度 |
| 3.4 MCPSO平台建造场地选择 |
| 3.5 就位状态原油外输 |
| 3.6 MCPSO平台特点和优势 |
| 3.6.1 储罐特点和优势 |
| 3.6.2 平台特点和优势 |
| 3.6.3 筒型基础特点和优势 |
| 3.7 MCPSO平台研究的关键问题 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 MCPSO平台波浪载荷分析 |
| 4.1 波浪载荷分析方法 |
| 4.2 MCPSO平台波浪载荷分析模型 |
| 4.2.1 坐标系定义 |
| 4.2.2 面元模型 |
| 4.3 波浪载荷分析结果 |
| 4.3.1 网格质量分析 |
| 4.3.2 波浪载荷传递函数 |
| 4.3.3 随机海况下MCPSO平台的波浪载荷 |
| 4.4 月池内流体运动特性研究 |
| 4.4.1 经验公式 |
| 4.4.2 数值分析 |
| 4.5 储罐连接位置形状的研究 |
| 4.5.1 储罐连接位置形状特点研究 |
| 4.5.2 对无月池平台波浪载荷的影响 |
| 4.5.3 对有月池平台波浪载荷的影响 |
| 4.6 接长杆对波浪载荷的影响 |
| 4.6.1 接长杆对无月池平台波浪载荷的影响 |
| 4.6.2 接长杆对有月池平台波浪载荷的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 MCPSO平台结构强度分析 |
| 5.1 MCPSO平台结构强度分析方法 |
| 5.2 MCPSO平台数值模型 |
| 5.2.1 MCPSO平台参数化建模流程 |
| 5.2.2 MCPSO平台有限元模型 |
| 5.2.3 材料参数 |
| 5.2.4 环境条件和载荷工况 |
| 5.2.5 波浪载荷施加 |
| 5.3 MCPSO平台内罐应力分布特征 |
| 5.4 MCPSO平台混凝土外罐强度分析 |
| 5.4.1 混凝土外罐强度分析 |
| 5.4.2 混凝土局部分析 |
| 5.4.3 浪向和海况对混凝土外罐的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 MCPSO平台地震作用下的动水压力及响应分析 |
| 6.1 地震波选取 |
| 6.2 地震作用下动水压力研究 |
| 6.2.1 动水压力计算方法 |
| 6.2.2 动水压力数值分析方法 |
| 6.2.3 地震作用下动水压力分析结果 |
| 6.3 MCPSO地震响应数值分析 |
| 6.3.1 MCPSO地震响应数值分析模型 |
| 6.3.2 装载工况和动水压力对地震响应的影响 |
| 6.3.3 MCPSO平台自振特性和地震响应的特点 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 本文主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A MCPSO平台主尺寸 |
| 发表论文和参与科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）斜拉桥结构在地震、波浪和海流作用下性能分析及优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 桥塔结构上的波浪力研究 |
| 1.2.2 桥梁结构线性辐射波浪研究 |
| 1.2.3 桥梁结构振动台试验研究 |
| 1.2.4 桥梁结构考虑地震、波浪和海流作用的研究 |
| 1.2.5 桥梁结构全寿命抗震优化设计研究 |
| 1.3 目前存在的问题 |
| 1.4 本文的研究目的及主要内容 |
| 2 结构-流体线性动力相互作用基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 理想流体动力学基本方程 |
| 2.2.1 流体连续方程 |
| 2.2.2 理想流体的运动方程 |
| 2.2.3 理想流体的边界条件 |
| 2.3 线性波浪理论 |
| 2.4 结构-流体相互作用的波浪理论 |
| 2.4.1 半经验半理论方法 |
| 2.4.2 线性辐射波浪理论 |
| 2.4.3 线性绕射波浪理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 桥塔结构的入射波浪力计算 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 分析方法 |
| 3.3 群桩的波浪力分析 |
| 3.3.1 单桩上的波浪力 |
| 3.3.2 群桩上的波浪力 |
| 3.4 圆截面承台上的绕射波浪力分析 |
| 3.4.1 问题的提出 |
| 3.4.2 直立圆柱的绕射波浪力 |
| 3.4.3 浮式圆柱的绕射波浪力 |
| 3.4.4 算例分析 |
| 3.5 矩形截面承台上绕射波浪力近似计算 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 桥塔结构的水动力系数计算 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 分析方法 |
| 4.3 群桩的地震动水压力分析 |
| 4.3.1 单桩上的地震动水压力 |
| 4.3.2 群桩上的地震动水压力 |
| 4.4 圆截面承台的水动力系数分析 |
| 4.4.1 问题的提出 |
| 4.4.2 直立圆柱的水动力系数 |
| 4.4.3 浮动圆柱的水动力系数 |
| 4.4.4 忽略自由表面波时承台的水动力系数 |
| 4.4.5 圆截面承台的水动力系数计算分析 |
| 4.5 矩形截面承台的动水附加质量近似计算 |
| 4.6 地震和入射波浪作用下深水桥塔的运动方程 |
| 4.6.1 地震作用下深水桥塔的运动方程 |
| 4.6.2 入射波浪作用下深水桥塔的运动方程 |
| 4.6.3 地震和入射波浪作用下深水桥塔的运动方程 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 斜拉桥单塔结构在地震、波浪和海流作用下模型试验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验概况 |
| 5.2.1 试验目的 |
| 5.2.2 试验设备 |
| 5.2.3 桥塔概况 |
| 5.3 试验模型设计 |
| 5.3.1 相似理论及模型制作 |
| 5.3.2 试验模型验证 |
| 5.3.3 测试仪器及测点布置 |
| 5.4 试验模型材料力学性能试验 |
| 5.4.1 试验研究 |
| 5.4.2 试验结果与分析 |
| 5.5 试验模型加载 |
| 5.5.1 试验模型 |
| 5.5.2 地震波和波浪选择 |
| 5.5.3 加载工况设计 |
| 5.6 试验结果与分析 |
| 5.6.1 试验现象 |
| 5.6.2 动力特性分析 |
| 5.6.3 变形响应分析 |
| 5.6.4 动水压力和加速度响应分析 |
| 5.7 理论分析与数值模拟 |
| 5.7.1 波浪作用下的动水压力理论分析 |
| 5.7.2 地震作用下的数值模拟 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 基于NSGA-Ⅱ的桥墩全寿命抗震性能优化设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 桥墩全寿命抗震性能多目标优化设计模型 |
| 6.2.1 多目标优化设计模型 |
| 6.2.2 约束条件 |
| 6.2.3 地震损失期望 |
| 6.3 NSGA-Ⅱ基本理论 |
| 6.3.1 虚拟适应度的计算 |
| 6.3.2 选择运算 |
| 6.3.3 精英策略 |
| 6.4 基于NSGA-Ⅱ的桥墩全寿命抗震性能优化设计的具体实现 |
| 6.4.1 计算实例 |
| 6.4.2 NSGA-Ⅱ参数选择及具体实现 |
| 6.4.3 基于NSGA-Ⅱ的桥墩全寿命抗震性能优化设计流程 |
| 6.4.4 两目标优化结果分析 |
| 6.4.5 三目标优化结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）自升式海洋平台桩腿的结构强度分析及优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 动力优化研究现状 |
| 1.3 多目标优化研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 1.5 本文的创新点 |
| 第二章 环境载荷的理论基础 |
| 2.1 风载荷 |
| 2.1.1 设计风速的确定 |
| 2.1.2 风载荷的计算 |
| 2.2 波浪载荷 |
| 2.2.1 波浪理论 |
| 2.2.2 波浪理论的选取 |
| 2.2.3 莫里森公式 |
| 2.2.4 惯性力系数和拖曳力系数 |
| 2.2.5 群桩效应 |
| 2.3 海流载荷 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 自升式海洋平台有限元模型及桩腿的动静力分析 |
| 3.1 平台有限元模型 |
| 3.1.1 MSC.PATRAN/NASTRAN有限元介绍 |
| 3.1.2 平台介绍 |
| 3.1.3 平台尺寸及设计参数 |
| 3.1.4 平台整体有限元模型 |
| 3.1.5 平台结构材料 |
| 3.2 边界条件 |
| 3.2.1 外部边界条件 |
| 3.2.2 内部边界条件 |
| 3.3 计算工况 |
| 3.4 载荷计算及加载 |
| 3.4.1 载荷的种类 |
| 3.4.2 重力载荷 |
| 3.4.3 环境载荷 |
| 3.4.4 P-△ 载荷 |
| 3.5 应力衡准 |
| 3.5.1 屈服应力衡准 |
| 3.5.2 屈曲应力衡准 |
| 3.6 静力分析 |
| 3.6.1 平台整体位移分析 |
| 3.6.2 桩腿应力分析 |
| 3.6.3 桩腿强度校核 |
| 3.7 模态分析 |
| 3.8 动力响应分析 |
| 3.8.1 瞬态动力响应求解方法 |
| 3.8.2 阻尼的求解 |
| 3.8.3 波浪力的加载 |
| 3.8.4 分析结果 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 桩腿动力特性的单目标优化 |
| 4.1 优化算法理论 |
| 4.1.1 Isight软件优化算法介绍 |
| 4.1.2 模拟退火算法 |
| 4.2 桩腿动力特性的单目标优化模型 |
| 4.2.1 桩腿模型 |
| 4.2.2 桩腿分段优化方案 |
| 4.2.3 桩腿优化的数学模型 |
| 4.3 Isight优化仿真系统建立 |
| 4.3.1 优化方案 |
| 4.3.2 仿真集成 |
| 4.4 优化结果分析 |
| 4.5 屈曲校核 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 桩腿设计变量灵敏度分析以及多目标优化 |
| 5.1 灵敏度基础理论及方法 |
| 5.2 多目标优化设计概述 |
| 5.3 多目标优化算法概述 |
| 5.4 多目标优化模型及结果分析 |
| 5.4.1 目标函数 |
| 5.4.2 约束条件与设计变量 |
| 5.4.3 灵敏度计算结果分析 |
| 5.4.4 优化结果分析 |
| 5.5 屈曲校核 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文及研究成果 |
（7）中深水导管架平台结构可靠性及优化分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及其意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 导管架平台极限承载力研究现状 |
| 1.2.2 导管架平台动力及其地震分析进展 |
| 1.2.3 导管架平台疲劳可靠性研究进展 |
| 1.2.4 导管架海洋平台优化设计研究进展 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 导管架平台静力分析 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 环境条件 |
| 2.3 桩基承载力分析 |
| 2.3.1 桩基分类 |
| 2.3.2 桩基承载力计算 |
| 2.4 环境荷载的计算 |
| 2.4.1 风荷载的计算 |
| 2.4.2 波浪荷载的计算 |
| 2.4.3 海流载荷 |
| 2.5 建立平台模型及其受力分析 |
| 2.5.1 SACS软件简介 |
| 2.5.2 建立模型 |
| 2.5.3 静力分析 |
| 2.6 桩基受力分析 |
| 2.6.1 群桩效应 |
| 2.6.2 桩强度的校核 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 导管架平台结构动力及其地震分析 |
| 3.1 随机波理论 |
| 3.1.1 波浪统计与描述 |
| 3.2 平台动力学分析 |
| 3.2.1 平台模态分析 |
| 3.2.2 有阻尼系统动力响应 |
| 3.3 平台地震分析 |
| 3.3.1 地震荷载 |
| 3.3.2 地震分析过程 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 导管架平台疲劳可靠性分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 平台疲劳分析方法 |
| 4.2.1 简化分析法 |
| 4.2.2 谱疲劳分析方法 |
| 4.3 圆管节点寿命计算 |
| 4.3.1 波浪的数据统计 |
| 4.3.2 热点应力与集中系数 |
| 4.3.3 传递函数的计算 |
| 4.3.4 谱疲劳分析的相关参数 |
| 4.4 计算结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 导管架平台结构优化 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 结构优化的基本原理 |
| 5.3 海洋平台结构优化分析 |
| 5.4 优化算例 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）地震荷载作用下海上电气平台动力模型试验（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 海上电气平台发展现状 |
| 1.1.1 海上风电发展趋势 |
| 1.1.2 国内外海上电气平台发展 |
| 1.1.3 海上电气平台的研究意义 |
| 1.2 海上平台研究现状 |
| 1.2.1 波浪荷载研究 |
| 1.2.2 地震荷载研究 |
| 1.2.3 海冰荷载研究 |
| 1.2.4 其他研究 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 模型设计 |
| 2.1 动力模型试验相似关系 |
| 2.1.1 水弹性相似律 |
| 2.1.2 基本参数相似关系 |
| 2.2 有机玻璃材料力学试验 |
| 2.2.1 密度测定 |
| 2.2.2 静弹模及泊松比测定 |
| 2.2.3 动弹模测定 |
| 2.3 动力试验模型设计 |
| 2.3.1 相似比尺选取 |
| 2.3.2 试验模型设计 |
| 2.3.3 环境荷载相似转换 |
| 2.3.4 相似关系验证 |
| 2.3.5 试验模型加工 |
| 2.4 模型结构坐标系 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 动力特性试验 |
| 3.1 动力特性分析理论和计算方法 |
| 3.1.1 频率 |
| 3.1.2 结构振型 |
| 3.1.3 振型阻尼比 |
| 3.2 振动台模型试验 |
| 3.2.1 试验设备 |
| 3.2.2 传感器布置 |
| 3.2.3 试验内容与方法 |
| 3.3 动力特性分析 |
| 3.3.1 频率 |
| 3.3.2 结构振型 |
| 3.3.3 振型阻尼比 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 地震荷载试验 |
| 4.1 试验设计 |
| 4.1.1 地震波选取 |
| 4.1.2 传感器布置 |
| 4.1.3 试验工况 |
| 4.2 振动台试验 |
| 4.2.1 振动台输入地震波加速度响应谱 |
| 4.2.2 振动台输入地震波频域分析 |
| 4.3 加速度试验结果分析 |
| 4.3.1 Y试验方向 |
| 4.3.2 45°试验方向 |
| 4.3.3 X试验方向 |
| 4.4 应变试验结果分析 |
| 4.4.1 Y试验方向 |
| 4.4.2 45°试验方向 |
| 4.4.3 X试验方向 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 数值验证 |
| 5.1 有限元模型 |
| 5.2 动力特性验证 |
| 5.2.1 频率 |
| 5.2.2 结构振型 |
| 5.3 地震有限元结果验证 |
| 5.3.1 加速度时程对比 |
| 5.3.2 加速度频域响应验证 |
| 5.3.3 应变时程对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附表1 试验工况说明 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（9）导管架平台结构型式优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 国内外海洋油气开发现状及发展趋势 |
| 1.2.1 国外相关产业和技术现状、发展趋势 |
| 1.2.2 国内相关产业和技术现状、发展趋势 |
| 1.3 海洋平台结构优化研究现状 |
| 1.4 本文研究目的及主要内容 |
| 1.4.1 本文研究目的 |
| 1.4.2 本文主要内容 |
| 第二章 导管架平台的静力分析 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 SACS软件简介 |
| 2.3 两种导管架平台简介及环境参数 |
| 2.3.1 平台简介 |
| 2.3.2 环境参数 |
| 2.4 静力分析基本理论及方法 |
| 2.4.1 静力计算 |
| 2.4.2 环境荷载计算 |
| 2.5 导管架受力分析 |
| 2.5.1 结构模型 |
| 2.5.2 环境条件 |
| 2.5.3 计算分析结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 导管架平台的动力响应分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 动力响应分析基本理论及方法 |
| 3.2.1 确定性波浪原理 |
| 3.2.2 振型叠加法 |
| 3.2.3 地震分析基本方法 |
| 3.3 动力响应分析 |
| 3.3.1 结构模型 |
| 3.3.2 载荷参数 |
| 3.3.3 波浪作用下的动力响应分析 |
| 3.3.4 地震作用下的动力响应分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 导管架平台的疲劳分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 疲劳计算基本理论及方法 |
| 4.2.1 Miner疲劳损伤法则 |
| 4.2.2 波浪力的计算 |
| 4.2.3 传递函数 |
| 4.2.4 波浪谱的确定 |
| 4.2.5 疲劳寿命计算 |
| 4.3 疲劳计算 |
| 4.3.1 结构模型 |
| 4.3.2 疲劳载荷参数 |
| 4.3.3 计算分析结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 导管架裙桩套筒的优化设计 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 ANSYS软件简介 |
| 5.3 裙桩套筒特征参数 |
| 5.3.1 抗剪板连接 |
| 5.3.2 圆管连接 |
| 5.4 有限元模型的建立 |
| 5.4.1 概述 |
| 5.4.2 抗剪板连接模型的建立 |
| 5.4.3 由圆管连接的模型的建立 |
| 5.5 边界条件的施加 |
| 5.6 计算结果分析与校核 |
| 5.6.1 由抗剪板连接的模型计算结果 |
| 5.6.2 由圆管连接的模型计算结果 |
| 5.6.3 计算结果校核 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）导管架海洋平台与海冰相互作用及结构优化分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 抗冰平台国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 平台结构与海冰相互作用研究现状 |
| 1.2.2 平台极限承载力分析研究现状 |
| 1.2.3 平台结构优化分析研究现状 |
| 第二章 辽东东海域抗冰平台型式优选研究 |
| 2.1 抗冰海洋平台的结构型式 |
| 2.2 冰区人工岛结构型式 |
| 2.2.1 人工岛的研究现状 |
| 2.2.2 人工岛的结构特点 |
| 2.2.3 人工岛的抗冰性能 |
| 2.2.4 人工岛的适用范围 |
| 2.3 抗冰导管架平台结构型式 |
| 2.3.1 抗冰导管架平台的研究历史 |
| 2.3.2 典型抗冰导管架平台的性能对比 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 抗冰平台冰力计算模型及结构静力分析 |
| 3.1 辽东东海冰参数 |
| 3.1.1 现场观测 |
| 3.1.2 海冰厚度 |
| 3.1.3 浮冰漂流方向及速度 |
| 3.1.4 海冰的物理力学性质 |
| 3.2 冰力计算模型 |
| 3.2.1 锥体冰荷载机理 |
| 3.2.2 锥体结构冰力函数 |
| 3.2.3 锥体冰荷载计算方法 |
| 3.3 抗冰平台模型建立 |
| 3.3.1 有限元法介绍 |
| 3.3.2 桩土结构非线性相互作用 |
| 3.3.3 四腿加锥导管架平台模型建立 |
| 3.3.4 单桩腿导管架平台模型建立 |
| 3.4 抗冰平台结构静力分析 |
| 3.4.1 冰力计算结果 |
| 3.4.2 平台静力分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 抗冰平台极限承载力分析 |
| 4.1 平台极限承载力分析 |
| 4.1.1 极限承载力准则 |
| 4.1.2 无初始缺陷平台的极限承载力分析 |
| 4.1.3 损伤平台的极限承载力计算 |
| 4.2 平台的整体安全评估 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 抗冰平台动力响应分析 |
| 5.1 柔性抗冰平台动力失效模式分析 |
| 5.1.1 冰振加速度引起的人员不适 |
| 5.1.2 冰振加速度引起的上部设施失效模式 |
| 5.2 动力分析基本理论 |
| 5.2.1 动力学的运动方程 |
| 5.2.2 运动方程的求解方法 |
| 5.2.3 运动方程中的质量矩阵 |
| 5.2.4 运动方程中的阻尼矩阵 |
| 5.3 四腿导管架抗冰平台动力响应分析 |
| 5.3.1 模态分析 |
| 5.3.2 平台模态分析结果 |
| 5.3.3 平台位移、速度、加速度响应分析 |
| 5.4 随机冰荷载作用下单桩腿抗冰平台动力响应分析 |
| 5.4.1 随机冰荷载作用下动力响应分析 |
| 5.4.2 有限元模型的建立及平台模态分析 |
| 5.4.3 海冰参数分组 |
| 5.4.4 锥体结构的冰力谱 |
| 5.4.5 各冰况下平台动力响应的计算 |
| 5.5 变径桩基抗冰平台动力响应测试 |
| 5.5.1 现场测试及分析 |
| 5.5.2 数据分析结果 |
| 5.5.3 测试数据综合结论 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 抗冰平台冰激振动可靠性分析 |
| 6.1 可靠性基本理论 |
| 6.1.1 结构的极限状态 |
| 6.1.2 结构的可靠度与失效概率 |
| 6.1.3 结构可靠度的计算方法 |
| 6.2 冰激振动可靠性模型的建立 |
| 6.2.1 避开共振的可靠性模型 |
| 6.2.2 限制振动响应的可靠性模型 |
| 6.3 抗冰海洋平台可靠性分析 |
| 6.3.1 平台在静冰力作用下的可靠性分析 |
| 6.3.2 平台冰激振动可靠性分析 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 抗冰平台结构优化分析 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 抗冰导管架海洋平台结构优化设计 |
| 7.2.1 抗冰平台结构动力优化的数学模型 |
| 7.2.2 抗冰平台结构优化方法和分析过程 |
| 7.2.3 抗冰平台结构优化模型 |
| 7.2.4 平台优化过程及结果分析 |
| 7.3 小结 |
| 第八章 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、导管架海洋平台基于地震作用下的多目标优化设计（论文参考文献）
- [1]基于快速动力响应分析的半潜式风机下部结构主尺寸优化[D]. 周盛涛. 哈尔滨工业大学, 2021
- [2]无冰期自升式多功能平台的结构分析与优化[D]. 周益听. 浙江海洋大学, 2020
- [3]深水导管架平台轻量化技术研究[D]. 闫斌. 天津大学, 2020(02)
- [4]新型MCPSO平台结构分析及动力特性研究[D]. 赵志娟. 天津大学, 2019(01)
- [5]斜拉桥结构在地震、波浪和海流作用下性能分析及优化设计[D]. 张士博. 大连理工大学, 2018(02)
- [6]自升式海洋平台桩腿的结构强度分析及优化设计[D]. 吕国兴. 浙江海洋大学, 2016(06)
- [7]中深水导管架平台结构可靠性及优化分析[D]. 王召. 中国石油大学(华东), 2016(06)
- [8]地震荷载作用下海上电气平台动力模型试验[D]. 娄诣科. 大连理工大学, 2016(03)
- [9]导管架平台结构型式优化研究[D]. 李旭. 中国石油大学(华东), 2015(04)
- [10]导管架海洋平台与海冰相互作用及结构优化分析[D]. 赵海培. 中国石油大学(华东), 2015(01)