Đang tải... (xem toàn văn)
Bài viết này trình bày thuật toán tổng quát kết hợp phương pháp phần tử biên và phương pháp phần tử hữu hạn để tính toán tổng thể công trình biển tự nâng trong trạng thái di chuyển và áp dụng cụ thể cho một công trình biển tự nâng đang xây dựng trong điều kiện biển Việt Nam.
Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng NUCE 2018 12 (6): 8–19 TÍNH TỐN TỔNG THỂ KẾT CẤU GIÀN KHOAN TỰ NÂNG 400 FT TRONG TRẠNG THÁI DI CHUYỂN Đinh Quang Cườnga,∗, Vũ Đan Chỉnha , Hoàng Tiến Dũnga a Viện Xây dựng Cơng trình biển, Trường Đại học Xây dựng, 55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 20/12/2017, Sửa xong 09/01/2018, Chấp nhận đăng 28/09/2018 Tóm tắt Cơng trình biển tự nâng (jackup) trạng thái di chuyển dạng cơng trình biển nổi, kích thước lớn Các tiêu chuẩn quy định tính tốn với mơ hình tương đương theo phương pháp phần tử hữu hạn mà chưa xét đến làm việc đồng thời kết cấu mơ hình tổng thể Mặt khác tải trọng sóng tác dụng lên cơng trình biển tự nâng kích thước lớn trạng thái di chuyển bao gồm tải trọng sóng nhiễu xạ, xạ thường xác định phương pháp phần tử biên Bài báo trình bày thuật tốn tổng qt kết hợp phương pháp phần tử biên phương pháp phần tử hữu hạn để tính tốn tổng thể cơng trình biển tự nâng trạng thái di chuyển áp dụng cụ thể cho cơng trình biển tự nâng xây dựng điều kiện biển Việt Nam Từ khoá: giàn khoan tự nâng 400 ft; trạng thái di chuyển; tính tốn tổng thể GLOBAL ANALYSIS OF JACK-UP 400 FT IN TRANSIT CONDITION Abstract In transit condition, Jack-up Rig is a type of floating marine structure with large dimensions The current standards have just regulated calculating in the equivalent models according to the Finite Element Method (FEM), without consideration of structure’s simultaneous work as in the overall model Wave loads that include diffracted, radiated wave loads acting on large-sized Jack-up Rig in the transit condition are usually determined by the Boundary Element Method (BEM) This article indicates general algorithm combining FEM and BEM so as to compute overall Jack-up Rig in the transit condition and apply specifically for a Jack-up Rig be erecting in Vietnamese sea condition Keywords: overall jack-up rig 400 ft; transit condition; global analysis https://doi.org/10.31814/stce.nuce2018-12(6)-02 c 2018 Trường Đại học Xây dựng (NUCE) Giới thiệu Giàn khoan tự nâng 400 ft (Hình 1) có khối lượng kết cấu thiết bị khoảng 18.000 có khả chất tải lên tới 2.995 để phục vụ cơng tác khoan thăm dò phục vụ hoạt động giàn biển Một số thơng số giàn khoan tự nâng 400 ft sau: Giàn khoan tự nâng 400 ft có khả hoạt động vùng biển sâu tối đa 400 ft (∼ 120 m), chiều dài chân thiết kế lớn 167 m (bao gồm đế chân), khoan tới giếng dầu có độ sâu 9000 m Trong trạng thái vận hành, giàn khoan tự nâng 400 ft hoạt động điều kiện mơi trường có chiều cao sóng lên tới 22 m, chịu gió bão cấp 12 Giàn khoan tự nâng khơng thể tự hành, để di chuyển vị trí khác biển cần có hỗ trợ tàu kéo (gọi di chuyển ướt) sử dụng phương tiện chuyên chở (gọi di chuyển khô) ∗ Tác giả Địa e-mail: cuongdq.vctb@gmail.com (Cường, Đ Q) chiều dài chân thiết kế lớn 167m (bao Giàn khoan tự nâng tự hà chuyển gồm đế chân), khoan tới giếng dầu có độ sâu vị trí khác biển ogy in Civil Engineering NUCE 2018 13(5):1-16 9000m Trong trạng thái vận hành, giàn khoan tự tàu kéo (gọi di chuyển ướt hỗ trợ nâng 400ft hoạtCường, động điều kiệndụng Qtrong cs.tự / Tạp chí Khoa họcmôi Côngphương nghệ Xây dựng tiện chuyên chở (gọi di chu rên biển Một số thơng số giànĐ.khoan trường có chiều cao sóng lên tới 22m, chịu gió bão cấp 12 Hiện khả hoạt nâng Giàn khoan tự nâng tự hành, để di 400ft (~120m), chuyển tính tốn c ất 167m (baogiữa vị trí khác biển cần có Hình Hình ảnh thực tế giàn hỗđộtrợ (chân khoan tự nâng biển g dầu có sâucủa tàu kéo (gọi di chuyển ướt) sử dụng phương tiện chuyên chở (gọi di chuyển khô) chưa xét đ , giàn khoan tự điều kiện mơi Hiện nay, tiêu chuẩn tính tốn giàn khoan tự việc m, chịu gió nâng trạng thái di chuyển ướt [1, 2] (Hình 2), lựcviệc thủy độ tính tốn thực cho cấu kiện riêng lẻ báo dựa (chân thân) dựa vào mơ hình tương đương mà ể tự hành, để di chưa xét đến làm việc đồng thời chân vàđịnh thân,lực th n biển cần có Hình Hình ảnh thực tế giàn phần Hình Mơ tương Hình Hình ảnh thực tế giàn khoando tự nâng Hình 2.tra Mơ hình tương đương để phân tích giànthân khoan việc kiểm bền cục hình cho kết cấu chịutử bi ển ướt) sử khoan tựnổi nâng trênnổi biểntrên biển tự nâng trạng thái di chuyển [1, 2] lực thủy động tảiđương trọng để khác chưatích xét đến Bàithể (b tổng phân giàn di chuyển khô) báo dựa vào lýkhoan thuyếttựsóng nhiễu xạ, xạ để xác chi tiết liên nâng trạng Hiện nay, cácHiện tiêunay, chuẩn tính tốn giàn khoan tự tiêu chuẩn tính tốnđịnh giàn khoan tự nâng trongvà trạng di chuyển [1, 2] (Hình 2),pháp lực thủy động lựcthái quán tính ướt theo phương bền kết cấu thái di thân) chuyển, [1, 2]hình tính tốn chỉhình thực cho (chân vào mơ g trạngviệc thái di chuyển ướt [1,tương 2] (Hình 2), việccấu phần tử kiện biên,riêng saulẻđấy chuyển cácdựalực vào tương mơ hình Hình Mơ đương mà chưa cho xét đến sựcấu làmkiện việcriêng đồng lẻ chân thân, việc kiểm tra bền cục cho toán thực tổngthời thểcủa(bao gồm cấu thân, chân, đế chân đương để phân tích giàn Cơkết sởđến lýBài thuyết kết cấu thân chịu lực thủy động tải trọng khác chưa xét báo dựađể vào tính lý tốn thuyết kết cấu n thân) dựa vào mơ hình tương đương mà chi tiết liên kết thân với chân) để tính toán kiểm khoan tự nâng trạng nhiễu xạ, xạ để xác định lực thủy động lực quán tính theo phương pháp phần tử biên, sau tra chuyển a xét đến sựsóng làm việc đồng thời chân thân, cấugồm chân theo cácđếtiêu di chuyển, đấythái chuyển lực này[1, vào2] mơ hình bền tổng kết thể (bao kếtvà cấuvỏ thân, chân, chânchuẩn chi tiếthành liên việc kiểm tra bền cục cho kết cấu thân chịu kết thân với chân) để tính tốn kiểm tra bền kết cấu chân vỏ theo tiêu chuẩn hành Cơ lý thuyết tínhxéttốn kết cấu giàn tự nâng 2.1.khoan Tải trọng sóngtrong lựctrạng qnthái tính di hủy động tảisởtrọng khác chưađểđược đến Bài chuyển dựa vào các2.lýCơ thuyết nhiễu xạ, tốn xạ xác sở lý sóng thuyết để tính kếtđể cấu giàn khoan tự nâng trạng thái di chuyển a Định nghĩa chuyển động (Hình lực thủy động lực quán tính theo phương pháp 2.1 Tải trọng lực qn tính 2.1 Tải trọngsóng sóng quán n tử biên, sau chuyển lựclực vàotính mơ hình a a Định nghĩa chuyển động (Hình thể (bao gồm kết cấu nghĩa thân, chân, đế chân 3)các(Hình 3) Định chuyển động iết liên kết thân với chân) để tính tốn kiểm tra kết cấu chân vỏ theo tiêu chuẩn hành Dịch chuyển Dịch chuyển Dịch dọc (theo phương X) ết cấu giàn khoan tự nâng trạng thái di Dịch dọc (theo phương X) Dịch ngang (theo phương Y) 2.Dao Dịch ngang (theophương phương động đứng (theo Z) Y) Dao động đứng (theo phương Z) Xoay Lắc dọc (quanh trục X) Xoay (Hình 3) Lắc ngang (quanh trục Y) 4.Xoay Lắckết dọc trụcZ)X) cấu(quanh (quanh trục LắcHình ngang3.(quanh trục Y)hệ trục tọa độ Định nghĩa Hình Định nghĩanghĩa hệ trụchệ tọatrục độ vàtọa cácđộ phương Hình Định Dịch chuyển Xoay kết cấu phương (quanh trục Z) động chuyểnchuyển động chuyển phương động Dịch dọc (theo phương X) b.Dịch ngang (theo phương Phương trình chuyển độngY) Dao động đứng (theo phương Z)qt có dạng [3]: Phương trình chuyển động tng Xoay ă v (M + A) U + C U + Khys U = F (t) Lắc dọc (quanh trục X) Lắc ngang (quanh trục Y) Xoay kết cấu (quanh trục Z) (1) Cường, Đ Q cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng M ma trận khối lượng kết cấu tọa độ tổng thể; A ma trận khối lượng nước kèm với thành phần Ai j tương ứng tính theo hàm sóng xạ ϕr j ni véc tơ pháp tuyến phần tử có diện tích dS bề mặt ngập nước S kết cấu: Ai j = Re ρ ϕ n dS (2) r j i S0 C ma trận cản với thành phần Ci j xác định theo hàm sóng xạ ϕr j (bỏ qua ảnh hưởng cản nhớt môi trường cản nội kết cấu) xác định theo công thức sau: Ci j = Im ωρ ϕ n dS (3) rj i S0 ω tần số sóng có kể đến ảnh hưởng dòng chảy thơng qua hiệu ứng Doppler phụ thuộc vào vận tốc dòng chảy góc hợp chiều dòng chảy ảnh hưởng vận tốc chuyển động cơng trình ρ khối lượng riêng nước biển Khys ma trận độ cứng thủy tĩnh, thiết lập lực phục hồi hay lực thủy tĩnh tác dụng lên mặt ướt S kết cấu thực dao động lắc Các lực phục hồi có xu hướng đưa cơng trình trở lại trạng thái cân ban đầu Cụ thể: Khys = 0 0 0 0 0 K33 K43 K53 0 0 0 0 K34 K35 K44 K45 K46 K54 K55 K56 0 (4) K33 = −ρg n3 dS ; K45 = K54 = −ρg S0 K34 = −ρg S0 Y − Yg n3 dS ; Y − Yg n3 dS + ρg ZB − Zg ∇ K44 = −ρg (5) S0 S0 X − Xg n3 dS ; K55 = −ρg K35 = −ρg X − Xg Y − Yg n3 dS X − Xg n3 dS + ρg ZB − Zg ∇ S0 S0 K46 = −ρg ZB − Zg ∇; K56 = −ρg YB Yg Uă ln lt l vộc t thành phần vận tốc gia tốc chuyển động hệ U, F(t) véc tơ tải trọng sóng tác động lên thân kết cấu, bao gồm lực sóng tới (F I ) lực sóng nhiễu xạ (F D ) Bỏ qua ảnh hưởng yếu tố thủy động bậc cao, thành phần chuyển động thứ j véc tơ lực sóng bậc tác dụng lên kết cấu đặc trưng hàm vận tốc ϕ X¯ điểm X¯ = (X, Y, Z) xác định sau: F j = FI j + FD j (6) 10 Cường, Đ Q cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Lực sóng tới Froude-Krylov, xác định theo: F I j = −iωρ ϕI X¯ n j dS (7) ϕd X¯ n j dS (8) S0 Lực sóng nhiễu xạ, xác định theo: Fd j = −iωρ S0 ϕI , ϕd hàm sóng tới, nhiễu xạ xác định mục c c Xác định vận tốc [3, 4] Sóng đặc trưng hàm vận tốc ϕ X¯ để tính tốn giá trị sóng nhiễu xạ, xạ hệ số phương trình (1) giả thiết với điều kiện hệ trục tọa độ gốc (OXYZ, Hình 3): Cơng thức Laplace: ∂2 ϕ ∂2 ϕ ∂2 ϕ ∆ϕ = + + (9) ∂X ∂Y ∂Z Áp dụng cho miền ướt kết cấu Phương trình điều kiện biên mặt thoáng: − ω2 ϕ + g ∂ϕ = 0, ∂Z với z = (10) Điều kiện biên tiếp xúc: ∂ϕ −iωni = ∂ϕ ∂n − ∂n cho hàm sóng xạ cho hàm sóng nhiễu xạ (11) Phương trình điều kiện biên đáy biển độ sâu d: ∂ϕ = 0, ∂z với z = d (12) Với điều kiện biên xa vơ điều kiện x2 + y2 → ∞ cần đưa vào phương trình xạ Để xác định hàm vận tốc sóng Sử dụng phương trình Laplace, điều kiện biên nêu Hàm Green’s [3, 4], hàm viết sau: ϕ X¯ = 4π ¯ ξ, ¯ ω dS σ ξ¯ G X, (13) S0 Thay công thức (13) vào công thức (2), (3), (7), (8) thu giá trị Ai j , Ci j , F I j , Fd j để giải phương trình chuyển động (1) 11 Cường, Đ Q cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng d Lực qn tính Sau có thành phần chuyển động lắc trọng tâm hệ xác định từ phương trình chuyển động (1), thành phần gây lực quán tính điểm đặt khối lượng thứ i kết cấu thuộc hệ xác định theo phương trình sau [5]: Lực qn tính dọc trục and x: Technology in Civil Engineering NUCE 2018 13(5):1-16 Journal of Science Fiax = −mi aix , với aix = a cos β = −𝑚𝑖 (𝑟𝑖 𝜃̇𝑖𝑥 ) Lực quán tính li tâm: 𝐹𝑖𝜃𝑥 Lực quán tính tiếp tuyến: 𝐹𝑖𝜔 = −𝑚𝑖 (𝑟𝑖 𝜔2 ) Lực quán tính li tâm: Lực quán tính tiếp tuyến: (14) (15) Fiθx = −mi ri θ˙ix (15) = −m r ω2 (16) F (16) i i Lực quán tính theo trục x thành iωphần gia tốc tịnh tiến gia tốc xoay gây nên: Lực quán tính theo trục x thành phần gia tốc tịnh tiến gia tốc xoay gây nên: ̇ θ˙ sin 𝐹𝑖𝑥 = −𝑚 𝛼 + 𝜔2 𝑟𝑖 cos 𝑖𝑥i + Fix 𝑖=(𝑎 −m aix𝑟𝑖+𝜃r𝑖𝑥 α 𝛼) i ix sin α + ω ri cos (17) (17) trong𝜃đó θlà góc nghiêng chuyển động lắc khối lượng thứ i quay quanh trục x (rad) (Hình 4) 𝑖𝑥 ix góc nghiêng chuyển động lắc khối lượng thứ i quay quanh trục Lực quán tính theo trục y biểu diễn tương tự trục x x (rad) (Hình 4) Lực quán tính theo trục y biểu diễn tương tự trục x Lực quántính tính hệ trục độ tọa cầu độ cầu Hình 4.Hình Lực quán hệ tọa trục 2.2 Phân tích tích tổng thể cấugiàn giàn khoan tựsửnâng sử dụng phương 2.2 Phân tổng thểkết kết cấu khoan tự nâng dụng phương pháp PTHH pháp PTHH hìnhtổng tổng thể khoan tự nângtựbao gồm cấu thân, đế chân kết cấu MơMơ hình thểgiàn giàn khoan nâng baokếtgồm cácchân kếtvàcấu thân,Cácchân vànày đế chân mô hình phần tử vỏ liên kết với nút Phương trình phần tử hữu hạn Các kết cấu mơ hình phần tử vỏ liên kết với nút hệ tọa độ tổng thể kết cấu giàn khoan tự nâng có dạng: Phương trình phần tử hữu hạn hệ tọa độ tổng thể kết cấu giàn khoan tự nâng [K] {XN } = {P} (18) có dạng: [K] ma trận độ cứng tổng thể kết cấu; {XN } véc tơ chuyển vị nút kết cấu; {P} ]{gồm: 𝑋𝑁 } Lực = {sóng, 𝑃} dòng chảy nút thuộc mặt ướt (18) véc tơ lực nút; {P} = Pi , P[i 𝐾 bao thân: xác định mục 2.1 chuyển sang mơ hình PTHH trình bày mục 2.3; Tải chân ma trận độĐược cứng thểtiêu kết[2]; cấu; {X } làcácvéc tơ chuyển trọng[K] gió lên thân: tínhtổng tốn theo chuẩn Phản lựcNcủa kết cấu phụ: vị tínhcác nút tốn{P} riênglà kếttơ cấulực nhập vị trí liêni ,trong kết chúng thân; Tải trọng nghệ,dòng thiết bị: kết cấu; véc nút;vào {P}=ΣP Pi bao gồm: Lựccơng sóng, chảy cơng nghệ thiết bị đặc trung giá trị tọa độ trọng tâm cho [6], tải trọng nút thuộc mặt ướt thân: xác định mục 2.1 chuyển sang mơ hình nhập vào vị trí tương ứng mặt cơng nghệ; Lực qn tính: tính tốn mục 2.1 PTHH trình bày mục 2.3; Tải trọng gió lên chân thân: Được tính tốn theo 12 tiêu chuẩn [2]; Phản lực kết cấu phụ: tính tốn riêng kết cấu nhập vào vị trí liên kết chúng thân; Tải trọng công nghệ, thiết bị: công nghệ thiết bị đặc trung giá trị tọa độ trọng tâm cho [6], tải trọng nhập Cường, Đ Q cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng 2.3 Chuyển lực thủy động, thủy tĩnh vào mơ hình PTHH [3] Kết từ phương pháp phần tử biên cần chuyển sang phần tử hữu hạn để tính tốn kết cấu bao gồm lực thủy động, thủy tĩnh sóng lực qn tính dao động lắc Sự khác biệt lớn Journal and Technology Civil Engineering NUCE 2018.là13(5):1-16 phương pháp phầnoftửScience biên (PTB) phương in pháp phần tử hữu hạn (PTHH) việc lưới chia khơng giống làm cho q trình chuyển lực sóng từ lưới chia phần tử biên sang lưới chia phần tử hữu Bước 1: Kết đầu Để phương áp lực lênđểlưới chiađổiphần tử hạn trở nên phứcquả tạp giải vấn pháp đề nàyphần ta có tử thểbiên dùnglà1 thuật tốn chuyển chúng biên: sau:P1, P2 … Pn (Hình 5a) Lưới chia PTB thường thơ, có kích thước lớn (cạnh lớn từ 1:2-5m); Bước Kết đầu phương pháp phần tử biên áp lực lên lưới chia phần tử biên: P1Bước , P2 , 2: , PQuy Lưới chia PTB tử thường kích thước 2-5các m); nút n (Hình áp5(a)) lực phần thơ, lướicóchia PTB lớn (cạnh giá trịlớnápnhất lựctừtại Bước 2: Quy áp lực phần tử lưới chia PTB giá trị áp lực nút lưới chia lưới chia PTB từ diện tích quy đổi quanh nút PTB (Hình 5b); PTB từ diện tích quy đổi quanh nút PTB (Hình 5(b)); Bước3: 3: Từ trí trí tọa mơ từ hình, chuyển giá chuyển trị áp lựcgiá nút trị Bước Từcác cácvịvị độ tọađãđộxácđãđịnh xáctừđịnh mơ hình, áplưới lựcchia nút PTB sanglưới giá trị áp lực nútsang tronggiá lướitrị chia hữutrong hạn theo pháp trọng số trung chia PTB ápphần lực tửnút lướiphương chia phần tử hữu hạn bình theo (Hình 5(c)); phương pháp trọng số trung bình (Hình 5c); (a) (b) (c) Hình Minh họa bước chuyển lực sóng từ mơ hình PTB sang mơ hình PTHH Hình Minh họa bước chuyển lực sóng từ mơ hình PTB sang mơ hình PTHH Thuật toán tổng quát kết hợp phần tử biên phần tử hữu hạn để tính tốn tổng thể giàn khoan tự nâng trạng thái di chuyển Thuật toán tổng quát kết hợp phần tử biên phần tử hữu hạn để tính tốn tổng thể Dưới (Hình 6) thuật tốn tổng qt để tính tốn tổng thể kết cấu giàn khoan giàn khoan tự nâng trạng thái di chuyển tự nâng trạng thái di chuyển kết hợp phương pháp PTB PTHH Ngồi ra, báo khác mơ tổng hìnhthể PTB PTHH Hình làlàm thuậtrõtốn tổng qt để tính tốn kết cấu giàn khoan tự nâng trạng thái di chuyển kết hợp phương pháp PTB PTHH Ngồi ra, báo làm rõ khác mơ - Mơ hình PTB: Trong phương pháp PTB xem kết cấu tuyệt đối cứng đặc trưng hình PTB PTHH 1- chất điểm có trưng khối lượng (tổng khối lượng, điểm đặt mơ men qn Mơ hình PTB: Trong phương pháp PTB xem kết cấu tuyệt đối cứng đặc trưng chất điểm tính khối lượng) vậy(tổng mơlượng, hìnhđiểm PTBđặtchỉ cầnmen quan tâm mặt ướt kết có trưng khốiVì lượng khối mơ qn tínhđến khốibề lượng) Vì cấu mà không cần quan tâm đến kết cấu khác hệ thống gia cường bên thân mơ hình PTB cần quan tâm đến bề mặt ướt kết cấu mà không cần quan tâm đến kết cấu khác hệ thống gia cường bên thân - -Mơ hình PTHH: mơ hình vụ cho kếttính cấu, kết kết Mơ hình PTHH: mơPTHH hình phục PTHH phụcviệc vụtính chotốn việc tốn cấu,cấuvìtrong mơ hình cần đầy đủ xác, tùy thuộc vào khả xử lý phần cứng phần mềm tính tốn kết cấu mơ hình cần đầy đủ xác, tùy thuộc vào khả xử lý phần mà lựa chọn mơ hình tổng thể cho phù hợp, thơng thường mơ hình PTHH tổng thể bao gồm kết cấu cứng phần mềm tính tốn mà lựa chọn mơ hình tổng thể cho phù hợp, thông thường chân, thân đế chân, kết cấu lại mơ hình dạng phản lực đặt vào vị trí liên kết mơ hình PTHH tổng thể bao gồm kết cấu chân, thân đế chân, kết cấu lại chúng thân mơ hình dạng phản lực đặt vào vị trí liên kết chúng thân 13 Cường, Đ Technology Q cs / Tạp in chíCivil Khoa Engineering học Công nghệNUCE Xây dựng Journal of Science and 2018 13(5):1-16 Số liệu đầu vào Mơ hình phần tử biên Mơ hình khối lượng Chia lưới phần tử biên Mơ hình phần tử hữu hạn Thiết lập thơng số mơi trường Lưới chia phần hữu hạn Giải phương trình chuyển động - Lực thủy tĩnh, lực sóng tới, nhiễu xạ, xạ - Gia tốc (lực quán tính) - Tải trọng cơng nghệ, tải trọng gió - Phản lực kết cấu phụ truyền xuống thân Giải kết cấu theo phương pháp PTHH Bộ kết chuyển vị nội lực ứng suất phần tử Kiểm tra Hình 6.Thuật kếthợphợp vàhữu phần hữu tra hạnkếtđểcấukiểm trathước kết cấu Hình Thuật tốn tốn kết giữagiữa phần phần tử biêntử vàbiên phần tử hạn tử để kiểm kích lớn kích thước lớn Bảng Đặc điểm cơng trình thơng số tính tốn Ứng dụng kiểm tra bền kết cấu thân chân giàn khoan tự nâng 400ft trạng thái di chuyển phần mềm chuyên dụng ANSYS/AQWA Quy mô kết cấu giàn khoan tự Vật liệu chế tạo giàn khoan nâng 400 ft tự nâng 400 ft Tải trọng tính tốn 4.1 Đặc điểm cơng trình số liệu tính tốn (Bảng 1) Tải trọng thiết bị công nghệ Chiều dài lớn nhấtBảng thân: đàn hồi: E = 20000 Đặc Module điểm cơng trình thơng số tốn trêntính giàn theo Weight Control 70,4 m kN/cm2 Report (WCR) JU-2000E Quy mô kết cấu giàn khoan Vật liệu chế tạo giàn Tải trọng tính tốn đàntựhồi trượt: G= 400fthân: 76 m Module khoan nâng 400ft Bề rộngtự lớnnâng Số liệu môi trường: 8000 kN/cm Tải trọng thiết bị công Giới hạn bền: Fy = 34,5 Chiều dàicủa lớnthân: nhất9,5 Module đàn hồi: nghệ giàn Chiều cao m Chiều caotrên sóng: H =theo 3m Weight kN/cm2 thân: 70,4 m E = 20000 kN/cm Control Report (WCR) Mớn nước tính tốn q Khối lượng riêng: Fy = 7,85 Chu kỳ sóng: T = s JU-2000E trình di chuyển : 7320 mm T/m3 Bề rộng nhấtkếtcủa thân: Module đàn hồi trượt: Tổng khốilớn lượng cấu, hàng Số liệu môi trường: 76 G = 8000 kN/cm2 hóamthiết bị nước giằn: khoảng Vận tốc gió: v = 75 knots Giới hạn bền: 24642 Chiều cao thân: 9,5 m Chiều cao sóng: H = 3m Fy = 34,5 kN/cm2 Mớn nước tính tốn trình di chuyển : 7320 mm Tổng khối lượng kết cấu, hàng hóa thiết bị nước giằn: khoảng 24642 Khối lượng riêng: = 7,85 T/m3 Chu kỳ sóng: T = 6s 14 Vận tốc gió: v = 75knots Journal of Science and Engineering Technology in Civil Engineering 2018.13(5):1-16 13(5):1-16 nce and Technology in Civil NUCENUCE 2018 Journal of Science and Technology in Civil Engineering NUCE 2018 13(5):1-16 Phạmbộ vi tính tốn: Sử phần mềm ANSYS/AQWA, mơ đun AqwaAqwa sử n: Sử dụng phần mềm đun sử Cường, Đ dụng Q cs.bộ / ANSYS/AQWA, Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng mô dụng phương pháp phần tử biên tính tốn phản ứng kết cấu, gia tốc lắc lực Phạm vi tính tốn: Sử dụng phần mềm ANSYS/AQWA, mô đun Aqwa sử n tử biên tính tốn phản ứng kết cấu, gia tốc lắc lực 4.thủy Ứng dụng kiểm traphần bền động kết cấu chân giàn khoan tự kết nâng 400ft trạng dụng phương pháp tử thân biên tính tốn phản gia tốc lắc đun vàthái cácdiAnsys lực tĩnh thủy lênthân kếtgiàn cấu vỏcác thân giànứng khoan tựcấu, nâng Mô đun Ansys y động lên kết cấu vỏ khoan tự nâng Mô chuyển phần mềm chuyên dụng ANSYS/AQWA lực, thủy động lên cấu vỏsuất thân giàn khoan tự nâng Môkết đun Ansyscấu statictĩnh structure sử dụng tính tốn nộikết lực, ứng biến dạng phần tử cấu.kết g tính thủy tốn nội ứng suất biến dạng phần tử static structure sử dụng tính tốn nội lực, ứng suất biến dạng phần tử kết cấu Ngoài sử dụng bảng tính bền theo [7] [8] để kiểm tra bền cho kết cấu chân 4.1 Đặc điểmtheo cơng trình số liệu[8] tính tốn 1) ảng tính bền [7] để(Bảng kiểm tra bền cho kết cấu chân Ngồi sử dụng bảng tính bền theo [7] [8] để kiểm tra bền cho kết cấu chân thân vi giàn tự dụng nângbộ 400ft thái di chuyển với điềusửkiện môi trường nâng 400ft thái ditrạng chuyển với điều kiện môi trường Phạm tínhkhoan tốn: trạng Sử phầntrong mềm ANSYS/AQWA, mơ đun Aqwa dụng phương pháp thân giàn khoan tự nâng 400ft trạng thái di chuyển với điều kiện môi trường biển Việtcác Nam am phần tửvùng biên tính tốn phản ứng kết cấu, gia tốc lắc lực thủy tĩnh thủy động lên vùng biển Việt Nam kết cấu vỏ thân giàn khoan tự nâng Mơ đun Ansys static structure sử dụng tính tốn nội lực, ứng suất 4.2 Các mơ hình phục vụ tính tốn sử dụng bảng tính bền theo [7] [8] để kiểm tra bền vụ tínhbiến tốn dạngmơ tử kết 4.2 Các hìnhphần phục vụ cấu tínhNgồi tốn cho kết cấutính chântốn thân khoan nâng 400trong ft thái trạng thái chuyểncần với môi hình Để kết cấu giàn giàn khoantựtự nâng trạng thái didichuyển 3điều môkiện cấu giàn khoan tự nâng trạng di chuyển cần 3hình mơ Để tính tốn kết cấu giàn khoan tự nâng trạng thái di chuyển cần mơ hình trường chính.trong vùng biển Việt Nam Mơmơhình 7) để đặc xác định đặc trưngkhối khối lượng lượng kết cấukết cấu ng (Hình 7) để xác trưng 4.2 Các hìnhkhối phụclượng vụđịnh tính(Hình tốncác Mơ hình khối lượng (Hình 7) để xác định trọng đặc trưng vềmen khốiquán lượng kết cấu trạng thái di chuyển tổng khối lượng, tâm mơ tính khối yển Để tổng khối giàn lượng, trọng tâm mơcầnmen qn tính khối tính tốn khoan nâng lượng, trạng tháitrọng di chuyển mơ hình trạng tháikếtdicấu chuyển nhưtựtổng khối tâm 3mơ menchính quán tính khối lượng kết cấu làm đầu vàođểcho hình PTB đầu vào cho mơ hình PTB Mơcủa hình khối lượng xácmơ định đặcPTB trưng khối lượng kết cấu trạng thái lượng kết cấu làm(Hình đầu 7) vào cho mơ hình di chuyển tổng khối lượng, trọng tâm mơ men qnvỏ tính khối lượng cấu làmnước, đầu vào nước, Mơ hình PTB (Hìnhkết 8): bao vỏ gồm thân kết cấu thân tiếp xúccủa trựckếttiếp với ình 8): gồm tiếp xúc tiếp với Mơ bao hình PTB (Hình 8): cấu bao gồm kết cấu vỏ thân tiếp trực xúc trực tiếp với nước, cho mơ hình PTB phương pháp PTB đối xem kết cấu tuyệt đối cứngđiều với kiện điều kiệnbiên biên nên mục 2.1 m kết cấu tuyệt cứng với nên mục phương pháp PTB xem kết cấu tuyệt đối cứng với điều kiện biên nên mục 2.1 2.1 Mô hình PTB (Hình 8): bao gồm kết cấu vỏ thân tiếp xúc trực tiếp với nước, phương pháp đểxác xácđịnh định lực sóng tính cấu giàn khoan tự nâng quánđể tính lênlực kết cấu giàn khoan tự nâng sóng qn qn tínhlên lên kết cấu giàn khoan tự nâng PTB xem kết cấu tuyệt đối cứng với điều kiện biên nên mục 2.1 để xác định lực sóng qn Mơ hình PTHH PTHH (Hình 9)9)là tính tốn trựctrực tiếptiếp kết cấu cấu bao gồm kết cấu (Hình 9) hình tính tốn trực tiếp kết cấu bao kết Mơ hình làmơ mơhình hình tính tốn kết baogồm gồm kết cấu cấu tính lên kếtmơ cấu giàn khoan(Hình tự nâng thân, đế chân chân Các tải trọng từ môi trường đến công nghệ … mơ hình Các tải trọng từ mơi trường đến cơng nghệ … mơ thân,Mơ đếhình chân chân Các tải hình trọng mơitrực trường nghệ mơ hìnhhình PTHH (Hình 9) mơ tínhtừtốn tiếp kếtđến cấu công bao gồm kết … cấu thân, đế chân hóa lên mơ hình PTHH hóa lên mơ chân Các tảihình trọngPTHH từ mơi trường đến cơng nghệ mơ hình hóa lên mơ hình PTHH hối nâng HìnhHình Mơ7.hình khối lượng HìnhHình Mơ8.hình vàhình chia lưới PTB HìnhHình Mơ phần tử hữu hạntử hình khốigiàn Mơ chia Mơ hình phần Hình Mơ hình Hình hình phần tử Hình 7.Mơ Mơ8 hình khối Hình 8.chia Mơ hình và chia Hình 9.Mơ Mơhình hình phần tử khoan nâng 400tựft nâng giàn khoan nâng khoan 400 ft tự giàn khoan nâng khoan 400 ft tự lượng giàntự khoan lưới PTBtựgiàn hữu hạntựgiàn lưới PTB hạn giàn khoan tự lượng giàn khoan tự giàn nâng khoan lưới PTB tự giàn khoan tự hữuhữu hạn giàn khoan tự 400ft nâng 400ft nâng 400ft nâng 400ft 400ftnâng 400ft nâng 400ft nâng 400ft 4.3 Liên kết chân thân [1] 4.3 Liên kết chân vàthân thân [1] trọng ảnh hưởng đến kết tốn cần mô tả chân và thân quan thân [1] 4.3.Liên Liênkết kếtgiữa chân [1] xác cáckết liêngiữa kết Cácvà vị thân trí dẫnrất hướng trêntrọng có khoảng từ 8-13 mm chân quan ảnh hưởng hở đến kết bánh toán ân thânLiên rấtkết quan trọng hưởng kết tốn Liên chân chịu thânảnh cho quan trọng ảnh đến hưởng đến kếtquả tốn cố thân, phần tử nén liênCác kết Trên thực tế, hệ thống cố định cần sử mơdụng tả xác liên kết vị trí dẫn hướng dướithân cóchỉ khoảng c liên kết Các vị trí dẫn hướng có khoảng cần mơ tả xác liên kết Các vị trí dẫn hướng có khoảng định phươnggiữa Z (phương X (dịch sangphần bên)tửnên sử dụng giải kết hở từtheo 8-13mm bánh nâng rănghạ) vàvà thân, sử chuyển dụng chỉta chịu nénphần chotử2cóliên nh thân, sử dụng phần tử chịu nén cho liên kết hở từ 8-13mm bánh thân, sử dụng phần tử chịu nén cho liên kết phóng mơ men phương cố dịchđịnh chuyển theo Y (hướng vào) TạiZ1 (phương thời điểm nâng định, Trên thựccảtế,3 hệ thống thân chỉphương cố định theo phương hạ) ống cốliên định thân cố theo phương Z (phương Trên tế, hệkhông thống cốđịnh định cốđược địnhmô theo phương Z (phương nângnâng hạ)11, 12hạ) kết nângthực hạ (Pin) hoạt động thân nên khơng tả sơ đồ tính Các Hình 10, sau mô tả liên kết chân thân giàn (cấu tạo thực tế mơ hình hóa phần mềm) 8 815 mơ tảgiữa liên chân vàvào) thân giàn (cấu tạo thực tếđịnh, vàmơ mơ hình hóa phần dịch chuyển theo phương YYvà (hướng thời điểm liên kết nâng hạhạ dịch chuyển theo phương (hướng vào) Tại 1tạo thời điểm liên kết nâng mô tả kết chân thân giàn (cấu thực tế hình hóa phần mô tảliên liên kết chân thân giàn (cấu tạo thực tếđịnh, mơ hình hóa dịch chuyển theo phương Ykết (hướng vào) TạiTại 1thời điểm định, liên kết nâng hạ mềm) (Pin) khơng hoạtnên động nênkhơng khơng mơtrong tính.Các CácHình Hình10, 10, 11, sau (Pin) khơng hoạt động nên tảtảtrong đồđồtính tính Các 11, 121212 sau mềm) mềm) (Pin) không hoạt động không mômô tả sơsơsơ đồ Hình 10, 11, sau mơ tả liên kết chân thân giàn (cấu tạo thực tế mơ hình hóa phần đâyliên mơ kết tả liên kếtchân chân thân (cấu trênthực thực tế tế mô phần mô tả thân giàngiàn (cấu tạotạo mơhình hìnhhóa hóa phần mềm) mềm) mềm) Cường, Đ Q cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Hình10 10.Cấu Cấu tạo vịtrí trítạo liên kếtliênHình Hình 11 Liên LiênLiên kếtkết thân Hình 12 Mơ Mơhình Hìnhtạo 10.vịCấu vị kết trí kết Hình 11 giữathân thân Hình Hình 12 Hình liên 11 kết 12 Mơ hìnhhóahóa chân thân giàn khoan chân theo [1] liên kết phần chân thân giàn khoan chân theo [1] liên kết giàn và11.chân [1]thân chân Hình 12.liên kếthóa Hình chân 10 Cấuvà tạothân vị trí liên kếtkhoan Hình Liên theo kết Mơ hình liên kếtphần Hình 10.tự Cấu tạo vị trí liên kết Hình 11 Liên kết thân Hình 12 Mơ hình hóa tựnâng nâng 400ft mềm Ansys tựgiàn nâng 400ft mềm Ansys Hình 10.400ft Cấu tạokhoan vị trí tự liênnâng kết Hình 11 theo Liên[1]kết thân Hìnhmềm 12 Ansys Mơ hình hóa chân thân phần mềm Ansys Hình 10 Cấugiàn tạo ftvị trí liên kết Hìnhtheo 11 Liên kết thân Hình 12 Mơ hình hóa chân thân khoan chân [1] liên kết phần 400 chân thân giàn khoan chân theo [1] liên kết phần chân thân giàn khoan chân theo [1] liên kết phần tự nâng 400ft mềm Ansys tự nâng 400ft mềm Ansys 4.4 Kết tính tốntính ANSYS/AQWA 4.4.tính Kếttốn tốn ANSYS/AQWA 4.4 Kết ANSYS/AQWA tự nâng 400ft mềm Ansys 4.4 Kết tính tốn ANSYS/AQWA Phản ứng kếtcủa cấu: Hàm truyền củacủa dạng dao động đứng(Heave), (Heave), - Phản ứng kếtHàm cấu: truyền Hàm truyền dạng daođộng động chính đứng - -Phản ứng kết cấu: 33 dạng dao đứng 4.4 Kết tính tốn ANSYS/AQWA 4.4 Kết tính toán ANSYS/AQWA daoKết động quanh trục (Roll), quay quanh trục (Pitch) thể hiệndao -động Phản ứng kết cấu: Hàm dạng daotrục động chínhđược đứng động quanh dao động quanh trục Xtruyền (Roll), quay quanh Y (Pitch) được(Heave), thể hiện dao quanh trục XX(Roll), quay quanh trục YY (Pitch) thể cácHình Hình 4.4 quảcủa tínhcủa tốn ANSYS/AQWA - Phản ứng kết cấu: Hàm truyền dạng dao động đứng (Heave), 13, 14 15 trục X (Roll), quay quanh trục Y (Pitch) thể Hình 13, 14 15 13,ứng 14 vàcủa 15.kết cấu: Hàm truyền dạng dao động đứng (Heave), Phản 13, 14-và 15 dao độngdao quanh trục X (Roll), quayHàm quanh trục Y3(Pitch) trên(Heave), cácHình Hình - Phản ứng kết cấu: truyền dao độngthể đứng động quanh trục X (Roll), quay quanh trục Ydạng (Pitch) thể 13, 14 vàdao 15.động quanh trục X (Roll), quay quanh trục Y (Pitch) thể Hình 13, 14 15 13, 14 15 Hình Hàm truyền daogiữa động Hình HàmHàm truyền giữatruyền dao động 15 15 Hàm truyềntruyền dao động Hình13 13 Hàm truyền Hình14.14 14 truyền Hình Hàm truyền Hình 13 Hàm truyền Hình 14 Hàm giữaHình Hình 15 Hàm Hàm Hình 13 Hàm truyền Hình Hàm truyền Hình 15 truyền theo phương Heave (dọc trục Z) theo phương Roll (quay quanh trục theo phương Pitch (quay quanh trục dao động độngdaotheo theo phương daođộng độngđộng theotheo phương Roll dao động theo phương phương động theo phương phương daovàHàm động theo ◦ ◦ Roll dao phương dao theo phương động theo phương tầntruyền số hướng sóng 0Hình X)Hàm vàdao tần truyền số hướng sóngRoll 0Hình Y) tần số hướng sóng 0◦ Hình 13.dao Hàm 14 15 truyền Heave (dọc trục Z)ààtrục tầnZ) sốàHình (quay quanh trụctrục X)giữa vàvà tần Pitch (quay quanhgiữa trục Y) Heave (dọc tần sốtheo quanh X) tần Pitch Pitch (quay quanh trục Y)Y) Hình 13 Hàm truyền 14.(quay Hàm truyền Hình 15 Hàm truyền Heave (dọc trục Z) tần số (quay quanh trục X) tần (quay quanh trục dao động theo phương dao động phương Roll động theo phương o o o dao o o o o o hướng sóng số hướng sóng tần số hướng sóng hướng sóng tĩnh, sốHàm hướng 0lựcPitch tần sốphần hướng sóng 0được daohướng động phương dao theo phương Roll daoxạ động theo sóng số số hướng sóng 0tần tần số hướng sóng 0o - 13 Giá trị gia tốc, lực thủy lựcđộng sóng tới, lực nhiễu xạ, tâm tử phương hữu hạn Hình Hàm truyền Hình 14 truyền Hình 15 Hàm truyền Heave (dọc trục Z) àtheo tần (quay quanh trục X) vàsóng (quay quanh trục Y) o Heave (dọc trục tầnsốsốtạidao (quay quanh trục tần Pitch (quay quanhphương trục Y)0o thể HìnhZ) 16 động theo phương động theo phương Roll dao hướngdao sóng 0trên hướng sóng 0o X)tới, tầnđộng số theo hướng sóng Giá trị gia tốc, lực thủy tĩnh, lực sóng lực nhiễu xạ, lực xạ tâm phần o o ophần -trịGiá trịlực gia tốc, thủy tĩnh, lực nhiễu xạ, lựcquanh bứcsuất xạ -(dọc Giá trịgiágia lực thủy tĩnh, sóng tới, lựclực nhiễu xạ, xạtrục tạitâm tâm phần - Sử dụng nội phần tử lực giàn khoan tự nâng, ứng tử hướng sóng 0Z) sốlực hướng sóng 0chân tần sốlực hướng sóng 0phần Heave trục àtốc, tần sốtrong (quay quanh trục X)sóng tới, tần Pitch (quay Y) tử hữu hạn thể Hình 16 tử hữu hạn thể Hình 16 tử hữu hạn thể Hình 16 vỏ, nội lực gia cường kết hợp với tiêu chuẩn kiểm tra bền cho kết cấu chân [7], tiêu o o nhiễu xạ, lực xạ tâm ophần - Giá trị giasóng tốc,0lực thủy tĩnh, lựchướng sóngsóng tới, 0lực hướng số tần số hướng sóng chuẩn kiểm tra bền cho thân [8] ta kết kiểm tra ống củabức kết xạ cấutại chân vị trí Giá trị gia tốc, lực thủy tĩnh, lực sóng tới, lựcbền nhiễu xạ, lực tâmtạiphần tử hữu hạn thể Hình 16 liên kết chân thân Bảng 2, kết kiểm tra bền cho gia cường số vị trí có tử hữu hạntrị - Giá gia thể tốc,hiện lực thủyHình tĩnh, 16 lực sóng tới, lực nhiễu xạ, lực xạ tâm phần ứng suất lớn Bảng tử hữu hạn thể Hình 16 Nhận xét: Các giá trị UC cho chân tương đối nhỏ (lớn 0,34) giá trị nhỏ kết cấu giàn khoan tự nâng trạng thái di chuyển đảm bảo điều kiện bền theo [7, 8] Các vị trí có hệ số sử dụng vật liệu lớn kết cấu vỏ thân thể Hình 17 9 9 9 16 Cường, Q cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ 2018 Xây dựng Journal of Science andĐ.Technology in Civil Engineering NUCE 13(5):1-16 Journal of Science and Technology in Civil Engineering NUCE 2018 13(5):1-16 Hình 16 Giá trị gia tốc, lực thủy tĩnh, thủy động chuyển đổi lên lưới chia PTHH - Sử dụng giá trị nội lực phần tử chân giàn khoan tự nâng, ứng suất phần tử vỏ, nội lực gia cường kết hợp với tiêu chuẩn kiểm tra bền cho kết cấu chân [7], tiêu chuẩn kiểm tra bền cho thân [8] ta kết kiểm tra bền ống kết cấu chân vị trí liên kết chân thân Bảng 2, kết kiểm tra bền vàtốc, cáclựcgia sốchuyển vị tríđổicólênứng lớn Bảng Hìnhcho 16 Giá trị gia thủycường tĩnh, thủy động lưới suất chia PTHH - Sửkiểm dụng giá nội lực phầnnút tử chân giàn khoan tự nâng, Bảng Kết tratrịbền kết cấu chân giàn khoan tựứng nâng 400ft suất phần tử vỏ, nội lực gia cường kết hợp với tiêu chuẩn kiểm tra bền cho kếttrị cấugia chân [7],lực tiêuthủy chuẩn kiểm tra bền chođộng thân [8] ta kếtđổi kiểm Hình 16 Giá tĩnh, thủy động chuyển Hình 16 Giá trịtốc, gia tốc, lực thủy tĩnh, thủy chuyển đổilên lênlưới lưới chia chia PTHH PTHH Bài toán tra bền ống vị trí liên kết chân thân Bảng 2, kếtKết luận Vịkếttrícấucóchân UCtạilớn UCởmax quả- kiểm bền cho gia cường số trí có ứng lớn ởgiàn Bảng Sử tra dụng giá trị nộicáclực trongtạiphần tửvịthanh củasuấtchân khoan tự nâng, ứng Bảng Kết kiểm tra bền nút kết cấu chân giàn khoan tự nâng 400 ft suất nộithanh lực tấmtựkết hợp với tiêu chuẩn kiểm Bảng phần Kết tử quảtấm kiểmvỏ, tra bền nút kết cấugia châncường giàn khoan nâng 400ft tra bền cho kết cấu chân [7], tiêu chuẩn kiểm tra bền cho thân [8] ta kết kiểm Bài tốn trícó có UC UC lớn UCmax Kết luận Bài tốn trí lớn nhấtvị trí liên kết UCmax Kết luận tra bền ống Vị kếtVị cấu chân tạinhất chân thân Bảng 2, kết Thỏa mãn3 kiểm tra bền cho gia cường số vị trí có ứng suất lớn Bảng Bền Bảng Kết kiểm tra bền nút kết cấu chân 0,173 điều giàn khoan tự nâng kiện 400ft Thỏa mãn bền Bền 0,173 Thỏa mãn điều kiện bền Bền 0,173 điều kiện Bài tốn Vị trí có UC lớn bền UCmax Kết luận Thỏa mãn Thỏa mãn 0,173Thỏa điều mãn kiện 0,190 điều kiện bền bền 0,190 điều 0,190 Thỏa mãnkiện điều kiện Bền Bền nút Bền nútBền nút bền bền 10 Thỏa Bảng Kết kiểm tra bền cho kết cấu vỏ thân giàn khoan tự nâng 400 ftmãn Bền nút STT 0,190 UCmax Bài toán10 Kiểm tra khả chịu lực gia cường Kiểm tra khả chịu lực chịu ứng suất cắt Kiểm tra chịu lực cắt Kiểm tra chịu áp lực bên 10 17 0,25 0,25 0,01 0,34 điều bền kiện Kết luận Thỏa mãn điều kiện bền Thỏa mãn điều kiện bền Thỏa mãn điều kiện bền Thỏa mãn điều kiện bền Kiểm tra chịu lực cắt 0,01 Thỏa mãn điều kiện bền Kiểm tra chịu áp lực bên 0,34 Thỏa mãn điều kiện bền Cường, Đ Q cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng Hình Vùng kết vỏ cấucủa vỏthân giàn thânkhoan giàn khoan nâng 400ft số sử vậtnhất liệu Hình 17.17 Vùng kết cấu tự nângtự400 ft có hệ sốcósửhệ dụng vậtdụng liệu lớn lớn Nhận xét: Các giá trị UC cho chân tương đối nhỏ (lớn 0,34) giá Kết luận trị nhỏ kết cấu giàn khoan tự nâng trạng thái di chuyển đảm theo [7, tốn 8] Các trí cókết hệhợp số sử dụng vậtvàliệu lớn trêntoán, kết cấu Bài bảo báo điều đềkiện xuấtbền thuật tổngvịquát PTB PTHH để tính kiểm tra vỏ thân thể Hình 17 bền hệ thống kết cấu giàn khoan tự nâng (bao gồm kết cấu thân, kết cấu chân, kết cấu đế chân Kết chi tiết liên kết luận thân chân) trạng thái di chuyển mơ hình tổng thể Các kết phương pháp PTB nhưđãlực phần thân củatổng cơngqt trình nâng (là PTB kết cấu kíchđểthước Bài báo đềsóng xuấtlên thuật tốn kếttựhợp PTHH tính lớn) lực quán tính đầu vào cho tốn phân tích, kiểm tra kết cấu phương pháp PTHH toán, kiểm tra bền hệ thống kết cấu giàn khoan tự nâng (bao gồm kết cấu thân, kết cấu Mơ hình tổng thể theo phương phápvà PTHH đượctiết sử liên dụngkết báovà chân) thay trạng mơ hình chân, kết cấu đế chân chi giữabàithân tháitính di tốn chuyển mơ kết hìnhcấu tổng Các kết PTB sóngquyết lên trọn truyền thống vớibằng mơ hình thânthể tương đương Nhờphương mơ hìnhpháp PTHH, bàinhư báo lực giải vẹn toán bền thân trạng thái di chuyển Bài toán kết hợp PTB PTHH để kiểm tra11bền hệ thống kết cấu kích thước lớn giàn khoan tự nâng 400 ft trạng thái di chuyển theo sơ đồ thuật tốn Hình báo giải với trợ giúp chương trình phần mềm chun dụng ANSYS/AQWA, phần mềm tính tốn quyền thuộc Viện Xây dựng Cơng trình biển Các nghiên cứu sâu nghiên cứu phân tích làm việc hệ thống kết cấu giàn khoan tự nâng 400 ft trạng thái khai thác, trạng thái biển cực hạn trạng thái nâng hạ để đến kết luận độ an toàn hệ thống kết cấu giàn khoan tự nâng 400 ft điều kiện biển Việt Nam Lời cảm ơn Nhóm tác giả chân thành cảm ơn hỗ trợ tài đề tài khoa học cấp Nhà nước, mã số SPQG02b.01-01 Tài liệu tham khảo [1] DnV-RP-C104 (2012) Self-elevating units Det Norske Veritas [2] ABS MODU Rule (2001) ABS rules for building and classing mobile offshore drilling units American Bureau of Shipping [3] Ansys Inc (2013) Aqwa theory manual Release 15.0 18 Cường, Đ Q cs / Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Xây dựng [4] Newman, J N (1978) Advances in applied mechanics, volume 18 Academic Press, New York [5] Bentley systems, Inc (2012) SACs User manual Version 7.0 [6] Friede and Goldman LTD (2013) F&G JU-2000E Jackup drilling rig specification and JU2000E Weight control report Houston, Texas, USA [7] API-RP-2A-WSD 22th Edition (2014) Recommended practice for planning, designing and constructing fixed offshore platforms–working stress design American Petroleum Institue [8] DnV-RP-C201 (2010) Buckling strength of plated structures Det Norske Veritas 19 ... ft tự giàn khoan nâng khoan 400 ft tự lượng giàntự khoan lưới PTBt giàn hữu hạnt giàn lưới PTB hạn giàn khoan tự lượng giàn khoan tự giàn nâng khoan lưới PTB tự giàn khoan tự hữuhữu hạn giàn khoan. .. tử kết 4.2 Các hìnhphần phục vụ cấu tínhNgồi tốn cho kết cấutính chântốn thân khoan nâng 40 0trong ft thái trạng thái chuyểncần với môi hình Để kết cấu giàn giàn khoant tự nâng trạng thái didichuyển... tổng th kết kết cấu khoan tự nâng dụng phương pháp PTHH pháp PTHH hìnhtổng tổng thể khoan tự nângtựbao gồm cấu thân, đế chân kết cấu MơMơ hình th giàn giàn khoan nâng baokếtgồm cácchân kếtvàcấu