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極淺海步行坐底式鉆井平臺是一種既能在極淺海或潮間帶步行，又能在深水中拖航的兩棲鉆井平臺。它主要用于r米至零米水深的淺海或極淺海區(qū)域鉆探開發(fā)工作，具有拖航、步行、沉浮和坐底作業(yè)功能。為了達到在極淺海步行的目的，它具有內、外兩個船體，外體包圍著內體。內、外體縱向間隙為r0米(即為步行時的步長)，兩側間隙為0.3米。內、外體都是由沉墊、支撐以及甲板所組成，如圖所示。沉墊為箱形浮體，漂浮時，它提供浮力，步行或坐底作業(yè)時，它提供足夠大的支承面積。外體甲板為框形封閉箱形甲板，內體甲板則為單層主甲板。內、外體的沉墊與甲板間由立柱和斜撐組成的“柱林”相連接，下面將對其進行結構強度分析。
另外，在內體甲板上有四座強大的懸臂支架，在外體箱形甲板上有四條長為巧米的步行軌道，用來提升外體或頂升內體，實現內、外體交替起落以及牽引前進或后退。由于該平臺具有“步行”的特殊功能，要求它選用特殊的結構型式和特殊的關鍵結構，承受與眾不同的載荷形式。在提升外體或頂升內體時，懸臂支架、步行軌道及外體步行區(qū)結構不僅承受4600多噸平臺本身重量，還要承受潮間帶軟土壤吸附力作用，不僅承受幾千噸拉、壓交變載荷，而且是移動的集中載荷。在拖航漂浮時，由于內、外體結構形式的特殊性，使其斜置在波浪上時會出現嚴重的總體彎曲和扭轉。
所以保證拖航時的彎扭強度和步行狀態(tài)的結構強度、剛度是該平臺設計的關鍵問題。另外，為了保證步行機械和液壓系統正常運行，也要求船體具有足夠的強度和剛度。因此，特殊的結構形式和特殊的受力情況，對船體強度、剛度提出了一定的設計要求。但是，平臺在極淺海或潮間帶步行時，受到該地區(qū)海底軟土壤承載能力的限制，即船體最大的壓強不能超過土反力壓強，設計要求為5-6噸/米。
另外還受到頂升油缸行程正、負1米的限制。這就要求對船體重量作嚴格的控制。顯而易見，對船體結構很高的強度和剛度要求與對船體重量嚴格限制之間存在著尖銳的矛盾，為此，要求設計時既要滿足由于各種嚴重受力特點對結構高強度和剛度的要求，又要使其重量最輕，以便達到不超過土反力壓強的要求，這就是該平臺結構設計的困難所在，為了實現船體最佳方案的設計，在參照ZC有關規(guī)范外，進行了總體和局部結構的強度和剛度計算。本研究主要介紹該平臺在設計中的結構強度分析，包括步行區(qū)結構、懸臂支架等關鍵結構在步行狀態(tài)下的強度分析以及平臺在拖航漂浮狀態(tài)的總強度分析。
專業(yè)從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術服務與解決方案
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