Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
На рис.1 показана динамическая расчетная схема СПБУ. Установка может быть рассмотрена как плоская рама, верхний ригель которой соот ветствует понтону СПБУ, а вертикальные стойки - опорным колоннам. На этой схеме обозначено: М1 - расчетная масса верхнего строения; m - погон ная (удельная) масса одной опорной колонны; m - погонная присоединен ная масса воды; L1 - расстояние между рядами опорных колонн в продоль ном направлении; hгр - глубина задавливания опорных колонн в грунт: Н - глубина моря: Lp - расчетная длина опорных колонн, которая отсчитыва ется от их нижней точки до уровня нейтральной оси понтона; hн - возвы шение нейтральной оси понтона над поверхностью воды.
Поскольку жесткость понтона EJ1 гораздо больше жесткости колонн EJ в дальнейшем принимается EJ1 → ∞, что физически означает жесткую заделку верхних сечений опор на уровне оси понтона.
Нижние сечения опор в грунте считаются свободно опертыми, т.е. незащемлёнными. Хотя в общем случае всегда существует какая-то степень защемления опор в грунте, принятие случая свободного защемления приво дит к уменьшению жесткости сооружения и, следовательно, к возрастанию периода свободных колебаний. Это, в свою очередь, увеличивает динамич ность воздействия волнения, т.е. указанное упрощение приводит к ошибке в безопасную сторону с точки зрения расчета прочности опорных колонн. С учётом принятых обозначений расчетная длина опорных колонн может быть определена по формуле:
Lp = hгр + H + hн = 15 + 67,8 + 17.5 = 100,3м,
Масса понтона и размещенного на нем оборудования сосредоточива ется в массе М1, к которой при расчете прибавляется масса опорных ко лонн, возвышающихся над понтоном. При этом расчетная масса верхнего строения
M1 = M0 + K·m·(L - Lp) = 8760 + 4·8·(100 – 100,3) = 8750,4 т,
где: М0 = 8760 т - масса понтона с размещенным на нем оборудованием;
К = 4 - число опорных колонн;
m = 8 т/м ;
L = 100 м – общая длина опорной колонны.
Расчеты и эксперименты по иссле дованию динамики морских сооружений показывают, что наибольший вклад в динамическую реакцию СПБУ на воздействие волнения и ветра вносят колебания, происходящие по первому (основному) тону, поскольку соответствующие ему периоды наиболее близки к периодам волнения и пульсаций скорости ветра. Поэтому в дальнейшем будем рассматривать лишь колебания по первой (основной) форме Ф1 и соответствую щие ей частоту Ω и период Т собственных колебаний.
Для выбранной расчетной схемы период собственных колебаний мо жет быть определен по формуле
с;
где: Mk - общая масса всех опорных колонн на длине Lp с учетом присое диненной массы воды,
Mk = (m·Lp + m·H)·К = (8·100,3+2,26·67,8)·4 = 3822,512 т ,
где: kп - коэффициент приведения массы опор к массе понтона, который можно приближенно принять равным 0.5;
(Е = 2·108 кН/м2).
J =2,75 м4 – момент инерции площади поперечного сечения колонны.
Круговая частота собственных колебаний Ω, соответствующая пе риоду Т,
Ω = 2 p / Т = 2·3,14 / 8,0177297 = 0,7832641 с-1
Для оценки интенсивности затухания свободных колебаний СПБУ в жидкости воспользуемся понятием логарифмического декремента, который лежит в пределах 0,20,4. Принимаем d = 0,314.
Параметр затухания колебаний составит:
x = d / 2p =0,314 / (2·3,14) = 0,05
Рис.1. Динамическая расчетная схема СПБУ