Глубоководная опора

 

Изобретение предназначено для строительства морских сооружений. Цель изобретения - повышение надежности опоры за счет уменьшения амплитуды ее колебаний при воздействии горизонтальной динамической нагрузки. Глубоководная опора состоит из опорного строения 1, встроенного колоколообразного поплавка 2, ограничивающего массу воды 3. В заполненной водой полости поплавка 2 подвешен объемный элемент 5, горизонтальное сечение которого имеет круговую симметрию. Минимальное расстояние между объемным элементом 5 и внутренней поверхностью поплавка 2 находится в пределах 0,008-0,035 расчетной высоты опоры. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (ill 5 х

SU (gg)g Е 02 В 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

H А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1 330261 (21) 4447111/23-1 5 (22) 1 8. 05. 88 (46) 07. 07. 90. Бюл, !". 25 (7 ) Центральный научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им. Н. П.!"!ельникова (72) К. В. Поляк, Л.М. Симкин, Н.M. Крым, И.Е. Трояновский и В.Г. Лецкая (53) 627. 2 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1350261, кл. Е 02 В 7/00, 1985. (54) ГЛУБОКОВОЛУЛЯ ОПОРА (57) Изобретение предназначено для строительства морских сооружений.

Цель изобретения — повышение надежности опоры за счет уменьшения амплитуды ее колебаний при воздействии горизонтальной динамической нагрузки.

Глубоководная опора состоит из опорного строения 1, встроенного колоколо-. образного поплавка 2, ограничивающего массу воды 3. В заполненной водой полости поплавка 2 подвешен объемный элемент 5, горизонтальное сечение которого имеет круговую симметрию. Минимальное расстояние между объемным элементом 5 и внутренней поверхностью поплавка 2 находится в пределах

0,008-0,035 расчетной высоты опоры.

4 ил. Щ

1576655

Изобретение относится к строительству морских сооружений, может быть ,использовано для глубоководных нефте1

L газопромысловых платформ и является

5 усовершенствованием изобретения по авт.св. Р 1330261 °

Цель изобретения - повьш1ение надежности опоры эа счет уменьшения амплитуды ее колебаний при воздейст, вии на опору горизонтальных динамиче, ских нагрузок.

На Фиг. изображена опора, общий вид; на фиг. 2 —, узел I нHа ф иH1г,, 11, на

Фиг. 3 — сечение А-А на фиг..1, на ф5 Фи:.. 4 — график зависимости,амплитуды относительного движения глубоковод ной опоры и тела сопротивления от отношения массы тела к массе опоры.

Глубоководная опора состоит из ре" 20

1 ше-.чатого ствола 1, встроенного попл:.тка 2, ограничивающего массу воды 3, В;.троенный поплавок 2 может быть выр.. яен в виде одиночного поплавка в в: = колокола (фиг.1) или группы сое- 25 диненных между собой листовой обшивк: - поплавков (Фиг .3)t. Для предотвращ. :: ня образования в верхней. части ко.-.д зла воздушной подупп<и и полного

- .олнения колокола водой в его верх- jp

:.<е-.: части выполнено отверстие 4. В

:...элненной водой полости поплавка 2 .;. -увешен объемный элемент 5., соеди ый с поплавком 2 упругими свя-. зями 6. Горизонтальное сечение объемного элемента 5 имеет круговую симметрию, а минимальное расстояние меж-. ду наружной поверхностью объемного элемента 5 и внутренней поверхностью поплавка 2 находится в пределах 0,008- 4Q

0,035 расчетной высоты. опоры. Объем- ный элемент 5 размещен по оси симмет-, рии поплавка.

Сущность изобретения заключается в следующем. 45

Система объемный элемент 5 — упру"

":ие связи 6 представляет собой динамический гаситель колебаний (ДГК) маятникового. типа. Масса гасителя Мг определяется собственной массой тела (m) и.массой воды (m ), вовлекаемой в колебания ДГК. Учитывая, что коле бания тела 5 сопротивления происходят в воде 3, ДГК можно рассматривать как гаситель с затуханием, что позволяет уменьшить амплитуду колебания

;.;:;-теля при сохранении эффективности работы. Для того, чтобы величины присоединенной массы воды и коэффициента лобового сопротивления при колебаниях ДГК были постоянными по всем направлениям, необходимо, чтобы сечение объемного элемента 5 горизонтальной плоскостью имело круговую симметрию.

Амплитуду относительного движения глубоководнОй опоры и ДГК можно определить по графику (Фиг.4), на котором (p - a) = амплитуда относительного движения.

Из графика видно, что х„х

Х Х

1ст . 1ст где Х вЂ” абсолютчая амплитуда колебания опоры, X. — абсолютная амплитуда колеба 1 ния ДГК, Х вЂ” перемещение опоры при дей1ст ств ии с татич е ской на грузки, равной амплитуде динамической нагрузки, Мг = M. где M — расчетная масса опоры.

Из графика видно, что - с(= " " 8-35.

Х - Х, 1с

Допустимые из технологических соображений динамические перемещения (Х опоры не должны превьппать 0,01Н где Н вЂ” расчетная высота опоры. В случае резонанса с внешними волновыми воздействиями при экспериментально определенном логарифмическом декременте затухания глубоководных опор с" = 0,33) коэффициент динамичности, K> = 10 и значения X = — - не

1Ст у превьппают 0,001 Н.

Следовательно, максимальное относительное перемещение опоры и ДГК

А = Х вЂ . Х = (8-35) Х т 1Сг (8-35) О, 001Н = (О, 008-0, 035) Н что определяет необходимый зазор между внутренними стенками поплавка 2 и объемным элементом 5, который равен или больше 0,008 расчетной высоты глубоководной опоры. Только при соблюдении этого условия обеспечивается работоспособность устройства, так как объемный элемент не касается внутрен. них стенок поплавка.

Осуществимость предлагаемого технического решения можно проиллюстри5 157 ровать примером. В заполненной водой полости поплавка на подвеске размещается полый вертикальный цилиндр с балластом в нижней части. При диаметре D = 6 м и длине L = .14 2 м (длина заполненной водой части L 1 = 11 м, балластом L = 3,2 м) колеблющаяся масса гасителя составляет )) 6

-Мг = m +в = 7,85 3,2 + .1 61

+ 11 ) 000 т.

При массе опоры 20000 т

6655 вертикали, что ведет к сокращению металлоемкости конструкции из-за уменьшения напряжений в ней. При этом, учитывая эФФект вовлечения при коле5 баниях объемного элемента окружающеи его воды под поплавком, не требуется большого расхода металла на гаситель колебаний. В данном случае происходип повьппение надежности опоры без повышения расхода металла.

Формула изобретения

М. „1000, )

0,05, — = 20

20000 р

По граФику на Фиг.4 (с(— 8 ) = 24.

При расчетной высоте опоры )1 = 300 м требуемое минимальное расстояние от внутренней стенки поплавка до цилиндра составляет

А = 0,024 300 = 7,2 м

При этом внутренний диаметр поплавка составляет

2A + D = 20,4 м. . При наличии гасителя колебаний сни; жается амплитуда отклонения опоры от

Глубоководная опора по авт.св.

N- 1330261, отличающаяся .тем, что, с целью повьппения надежности опоры за счет уменьшения амплиту20 ды ее колебаний при воздействии на опору горизонтальных динамических нагрузок, она снабжена объемным элементом, который размещен в пределах полости колоколообразного поплавка

25 по его оси симметрии и соединен с поплавком упругими связями, при этом минимальное расстояние между наружной поверхностью объемного элемента и внутренней поверхностью полости поп30 лавка составляет 0,008-0 035 высоты опоры.

15766с

Составитель i, Шоне к«»

Техред П. Сер1нскова Корректор С.Черни

Редактор А ..мотыль каз i835

Тира ь 53I

По:Снисное га ар ина.производственно — иэдатея ский комбинат Нате«т, . Ужгород., ул, !

П !% Г..:, дарственного комитета по иаобретениям и открытиям нi.tt ГКНТ СССР

i 13035, Иосква, Ж- 35, Ра Утекая нлб., д. /5