[发明专利]模块化空间桁架结构全浮式海上浮式平台

说明书

本发明公开了模块化空间桁架结构全浮式海上浮式平台，属于海洋平台技术领域，其通过浮力可调节点的对应设置，利用浮力可调节点在空间内的密集阵列排布，以及各浮力可调节点在水平方向上的柔性连接与竖直方向上的刚性连接，可以快速得到浮力可调的浮力模块，再利用浮力模块在水平方向上的柔性拼装扩展和在竖向上的刚性连接扩展，进而可以实现浮力主体乃至海洋平台的快速设置。本发明中模块化空间桁架结构全浮式海上浮式平台，其结构简单，设置简便，能实现海洋平台的快速设置，提升海洋平台的建设效率，降低海洋平台的设置成本，保证海洋平台设置的稳定性和抗风浪能力，推动深远海养殖产业的不断发展。

技术领域

本发明属于海洋平台技术领域，具体涉及模块化空间桁架结构全浮式海上浮式平台。

背景技术

随着近年来海水养殖的过度发展，使得近海岸的资源环境承载能力达到或接近上限。因此，越来越多的海水养殖产业开始向深远海养殖发展，深远海养殖已经成为构筑现代海洋产业体系的重要手段。

然而，相比与传统的近海养殖，深远海养殖存在明显的差异。通常情况下，我国很多湾外海域风大浪高、海水流速较快，传统形式的近海养殖网箱很难满足实际养殖需要。同时，在西北太平洋和中国南海每年平均有28次台风发生，其中对我国沿海有影响的台风平均就有7次，这也导致深远海养殖的稳定性和可靠性存在较大的考验。

此外，在目前的海水养殖过程中，大多离不开网箱的设置，不过，传统近海养殖的网箱结构往往很难满足深远海养殖的需求，存在装备上应用的局限性。而且，在深远海养殖的过程中，除了需要特殊的养殖网箱结构外，还需要设置对应的海洋平台，以满足深远海养殖过程中的配套使用。

值得关注的是，无论是“深海养殖网箱”还是“海洋平台机构”的设计与建造，历来都是由大型造船厂商提供，这也使得我们现在看到的海工装备，大多带有舰船的身影。以半潜式海上浮动平台为例，其往往包括底部为由船体舱室演化而来的大型下浮体，直径6米的巨大立柱，和船体舱室结构一致的上箱体及立柱下方的横向撑杆。这样的设计往往会带来如下问题：

这样的装备通常只能由专业的大型造船部门建造，建造时需要专门尺寸和性能的钢材，专门的材料切割加工和焊接设备，专门的船坞和大型吊装设备，专业的劳动密集型产业工人，现场进行的拼装和焊接，所有因素带来的结构便是建造成本的居高不下，这在以海上石油开采为对象的高利润行业上尚且可以接受，但在深远海养殖等行业领域中的应用却存在较大的成本局限性。

同时，这种以钢板焊接成各个功能舱室再拼接而成的海洋工程装备的平台结构其力学性能并不好，箱式浮体的热点应力往往集中在箱体连接的特定应力集中节点上。而且，箱式浮体的固有频率通常在0.5rad/s附近，极易和海浪、浪涌等产生共振，导致浮体关键节点的应力幅值最大。当应力超过箱体材料的疲劳断裂应力极限时，箱式浮体舱室结构便会发生变形或者水密封性能失效，导致整个海洋工程装备倾覆或失浮沉没。

在海洋平台的发展历程中，海洋平台出现事故、倾覆、沉没的新闻层出不穷，带来了巨大的经济损失和人员伤亡。除此之外，目前我国的水产养殖大多还是以家庭式、小规模的生产方式为主，很难形成规模效应，加之深远海养殖的装备成本较高，使得大多数中小型养殖企业难以承担，这也制约了深远海养殖产业的广泛推广。另外，现有的养殖装备不仅装配、运输繁琐，而且很难克服深远海养殖过程中的“抗风浪”问题，无法满足深远海养殖的强度要求和安全要求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本发明提供了模块化空间桁架结构全浮式海上浮式平台，可有效保证海洋平台设置的稳定性和便捷性，提升海洋平台拼装、调节的灵活性，克服海洋平台抗风浪能力弱的缺陷，降低海洋平台的应用成本。

为实现上述目的，本发明提供模块化空间桁架结构全浮式海上浮式平台，包括甲板平台和浮力主体，

所述甲板平台通过多个立柱支撑在所述浮力主体的上方；所述浮力主体由多个浮力模块在水平方向上柔性连接和/或在竖直方向上刚性连接而成；