[实用新型]一种半抱式张力腿平台

说明书

一种半抱式张力腿平台，有立柱和浮体，所述立柱内部设置有3道舱壁，A舱壁、B舱壁和C舱壁；三到舱壁将立柱分成三个空间，所述A舱壁与所述B舱壁之间的角度为130°至150°，A、B两道舱壁之间的角度太小则不能保证浮体的横向宽度，角度太大则不利于浮体与立柱之间受力的有效传递，C舱壁平分剩下的210°至230°，保证立柱强度，C舱壁与A舱壁和B舱壁之间的角度相同，在105°至115°之间。本实用新型满足规范的浮式平台有限元分析技术，构件的参数化建模和优化工作，精细网格有限元法疲劳分析。避免了产生应力集中问题，避免了浮体与立柱连接处产生结构硬点，导致浮体、立柱疲劳损坏的问题。

技术领域

本发明涉及一种张力腿平台领域，具体涉及一种浮体与立柱之间为半抱式的张力腿平台。

背景技术

张力腿平台自上个世纪60年代首次在北海成功应用后，始终在深水油气开发领域保有一席之地，其较为突出优点如下：造价低，适用范围广，运动性能稳定。几十年来，张力腿平台(TLP)凭借其显著特点和技术优势得到了充分的重视和发展。

然而，近些年来，随着海洋油气开发走向深海，也对TLP的结构型式提出了更高的要求，传统的将浮体插入至立柱内部进行对位连接的型式，在实际工程经验以及设计中存在由于受力形式复杂，焊接范围广易存在缺陷等情况，往往容易出现应力集中，应力幅值较大的情况，疲劳破坏现象也时有发生。

综上所述，开发一型区别于插入式连接型式，更加安全，高效，实用的立柱与浮体间的结构连接型式就成为设计TLP平台的一项重要内容。该连接型式也可为其他柱稳式水面平台立柱和浮体的连接提供借鉴。

发明内容

本发明提供一种半抱式张力腿平台，旨在解决现有浮体插入立柱内部，出现应力集中、浮体与立柱连接处产生结构硬点，导致浮体、立柱疲劳损坏的问题。

一种半抱式张力腿平台，有立柱和浮体，所述立柱内部设置有3道舱壁，A舱壁、B舱壁和C舱壁；三到舱壁将立柱分成三个空间，所述A舱壁与所述B舱壁之间的角度为130°至150°，A、B两道舱壁之间的角度太小则不能保证浮体的横向宽度，角度太大则不利于浮体与立柱之间受力的有效传递，C舱壁平分剩下的210°至230°，保证立柱强度，C舱壁与A舱壁和B舱壁之间的角度相同，在105°至115°之间。

所述立柱上固定连接有两个所述浮体，两个所述浮体之间的夹角呈90度，两个所述浮体插入到所述立柱内部，分别与A舱壁与B舱壁的对应位置焊接固定连接，在两个所述浮体之间焊接有一个弧形过渡部件，所述弧形过渡部件由上、下弧形外板和弧形侧板组成，所述上、下弧形外板和弧形侧板均采用整张板，减少焊接区域避免焊接缺陷。所述弧形过渡部件的圆弧半径为平台对角线两个所述立柱圆心距的1/6至1/8。所述弧形过渡部件的厚度与所述浮体厚度相同；所述弧形过渡部件内部设有多个加强框架板，多个所述加强框架板分别与所述立柱内的强框架和弱框架焊接连接，保证连接强度。上、下弧形外板和弧形侧板需要增加板厚，上、下弧形外板和弧形侧板与所述浮体连接处的板厚度增加50％至70％。在浮体与立柱的外部连接位置的上、下外板，与立柱内横向舱壁板相接，浮体与立柱的外部连接位置的上、下外板与横向舱壁板制造成一个整体，并适当增厚，一般不超过普通区域板厚的3倍。所述弧形过渡部件与所述浮体的连接处还设有垂向肘板，进一步加强结构连接，所述弧形过渡部件与所述立柱、两个所述浮体焊接形成一个整体。

现有结构中是两个浮体插入立柱内部，两个浮体之间的角度为90度，两个浮体之间的区域为应力集中多发区域，采用本发明的这种结构，在两个浮体之间增设一个弧形过渡部件，缓解应力集中，消除结构硬点。并且，在弧形过渡部件内部，可进行一定的管路电缆布置空间，可避免在立柱中反复开孔布置管路电缆，保证结构完整性。浮体与弧形过渡部件形成一体，半抱式与立柱连接为一体，提供立柱和浮体间的有效连接，消除应力集中，消除了浮体与立柱等部件的疲劳损坏。