Введение к работе
Актуальность теш, в настоящее время поисково-разведочные работы е акваториях морей и океанов, начатые с GO-x г.г., проводятся более чем ста странами мира. Открытке я вовлечение з разработку новых морских нефтегазовых месторождений полностью зависят от создания и , внедреїшя рациональных конструкций гидротехнических сооружений и, особенно, плавучих буровых установок.
Проектирование морских гидротехнических сооружений
характеризуется наличием ряда специфических проблем, связанных
с транспортировкой конструкции к месту эксплуатации,
постановкой их на морское дно и обеспечением способности
противостоять внесшим воздействиям в течение Есего периода
эксплуатации. В этой связи представляется вакным прогноз
товедения буровой установки при постановке на грунт морского
ща, оценка устойчивости основания и самого сооружения при
действии внешних нагрузок от волн, Еетра, течения, гравитации.
Гри этом, если воздействие нагрузок на конструктивные элементы
(уроЕой установки в различных положениях (транспортном,
эксплуатационном) изучается достаточно активно, а в
^следованиях процессов, проксходяидах в основании
ольиеразмерных гидротехнических сооружений (таких как
равитациенние ледостойкие платформы), накоплен большой
ерретичееккй и экспериментальный материал, то вопросам
заимодействия колонн подвижных буроЕых платформ с шельфовім
знованием посеящєно сравнительно мало разработок, особенно в
яучае' сильноежкмаемых грунтоЕ с ярко шраженными нелинейными
ірактерястикзми деформирования.
Следует отметить, что наиболее . многочисленный тип деижннх буровых- платформ - это самоподъемные плавучие буровые :таноЕки (СПБУ). Они предназначены для бурения в основном ізеєдо'пшх, реже, эксплуатационных скважин на участках иельфа іуОиной до 120 м. СПБУ характеризуются наиболее низкой ендной стоимость» по сравнению с другими подвижными буровыми атформами и еысоккм коэффициентом использования налендарного емени для выполнения, буровых операций (до 85 %), поскольку
бурение может производиться практически при любых метеоусловиях. К преимуществам СПБУ относятся также большой діапазон глубин моря и возможность опирання колонн на грунты различной плотности, причем подготовки грунтового основания не требуется. Изложенное определяет актуальность разработки проблемы ЕззимодейстЕия СПЕУ с грунтом- морского дна, Еключающей вопросы смещений в эксплуатационный период и устойчивости при различных Енеиних воздействиях.
Цель работы. Разработать методику расчета системы "СПБУ-осноезнио" при действии эксплуатационных нагрузок с учетом пространственной работы системы сооружение-основание и упруго- пластического деформирования грунта.
Научная новизна и практическая ценность. Разработана методика расчета СПБУ совместно с основанием при аппроксимации грунтов расчетной моделью идеальноупругопластической среды применительно к пространственной схеме напруження сооружения и основания. В результате выявлена и количественно оценена неравномерность распределения усилий между опорами от горизонтальной нагрузки и ее эксцентриситета относительно центра тяжести платформы СПБУ. Определен диапазон испльзования упрощенных нормативных расчетных схем для прогноза работы СПБУ совместно с основанием под нагрузкой.
Усовершенствована методика расчета устойчивости СПБУ, позволяющая реализовать сложные формы потери устойчивости основания, в том числе в еидє сдвига с поворотом в плане, а также в условиях формирования пространственного тела обрушения.
На оснобє выполненных численных исследований совместной работы опорного башмака СПБУ с основанием под действием вертикальных и горизонтальных, внешних нагрузок разработаны предложения по.проектированию СПБУ, включающее рекомендации по применению в характерных грунтовых условиях рациональных конструкций опорных башмаков СПБУ.
Внедрение результатов работы. Результаты работы внедрены ь практику проектирования СПБУ в ЦКБ "Коралл" (г.Севастополь) при выполнении проекта установки 15402. Методика расчета устойчивости СПБУ на грунте при сдайте и опрокидывании включат в проект "Норм устойчивости самоподьемных плавучих Оуровах установок", разработанных ЦКБ "Коралл".
Апробация работы. Основные положения диссертационной работа доложены к одобрены на XXXIV, XXXVI научно-технических конференциях профессорскс-ггреподзЕательского СОСТЗЕЭ Астраханского технического института рыбной промышленности и хозяйства, Астрахань, 1990, 1992 г.; XCVII, XCIX научно-технических конференциях Ленинградского инженерно-строительного института, Ленинград, 1991, 1992 'г.; научно-технической конференции "Проблемы науки, образования, общества" Псковского филиала Ленинградского государственного .технического университета, Пское, 1991 г.
Публикации. По теме диссертация опубликовано 6 печатных работ.
Объем работ. Общий объем диссертации 198 страниц машинописного текста, в том числе 62 рисунка, 8 таблиц и список литературы- из 177 наименований. Имеется 5 приложений на 29 страницах.
На защиту выносятся:
- методика расчета системы "СПБУ - основание" с учетом
пространственной работы сооружения, основания и упруго-
пластического деформирования грунта;
методика расчета устойчивости СПБУ при действии эксплуатационных нагрузок с использованием ЭВМ;
предложения по проектированию конструкции опорных башмаков СПБУ для различных грунтовых условий.
