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海洋工程结构

[拼音]:haiyang gongcheng jiegou

[外文]:offshore engineering structure

在近海区域设置或建造的工程构筑物。例如:海洋石油钻井、采油、储油及系泊平台(见海洋平台),海底输油管线,海洋潮汐和温差电站,海底隧道,海洋观察站,海上导航灯塔,海洋观光站及海上飞机场等。海洋工程是一门新兴的综合 学科,涉及的范围较广,随着海洋的开发和利用,海洋工程种类将越来越多。

特点

海上自然环境条件远较陆地恶劣,海洋工程结构的规模也比陆上结构物大,因此其设计和建造具有以下特点:

环境条件的随机 大

环境条件通常指气象和水文条件以及地貌和地质条件。海洋环境条件具有很大的随机 ,对海洋工程结构的设计和建造影响很大。气象和水文条件一般包括风、 波浪、海流、温度、 海水盐分、冰冻以及地震等。由风、波浪、海流以及冰冻和地震所引起的力是海洋工程结构设计的主要荷载,它们都具有强度大、方向多变的随机动力 质(见海洋工程结构荷载)。海水温度和盐分以及海生物的附着,不仅影响海洋工程的使用期限,而且也影响结构的力学 能。海底地貌和地质、地基条件与结构的稳定 有密切关系,是确定海洋工程结构基础尺寸的主要依据。

结构设计安全度要求高

海洋工程结构通常都是供某一专门目的而设置的,因此结构首先必须满足工艺使用的要求。其次,为了减少结构的材料用量和造价,应很大限度利用空间、紧凑布置。此外,海洋工程结构在建造过程中和使用阶段应具有足够的强度、刚度和稳定 (见海洋平台稳 )。由于海洋情况复杂,设计时不易获得可靠的数据,因此除选用100年一遇或50年一遇的环境条件作为设计依据外,其设计安全度也比陆上建筑物定得高些。

结构尺度及计算

海洋工程结构往往深入水下直达海底(浮式除外),因此,结构尺度比陆上建筑物大得多。图示某混凝土平台与英国伦敦议院塔和纽约联合国大厦的比较。北海一座约183米(600英尺)高的海洋重力式平台的高度相当于一座近60层的大楼。

海洋结构属于高次超静定空间结构,结构分析极为复杂,目前多采用有限元法用电子计算机进行计算。

施工方法

海上施工条件远比陆上差,缩短海上作业时间显得十分重要,因此大部分海洋工程结构都是在坞内(或港湾内)建造或灌筑,然后拖运和下沉就位。海洋工程结构施工和使用时,经常需要潜水人员进行水下作业和检查观测。

海洋工程结构的施工,需要依靠各种工程船舶,如:驳船、拖轮、起重船、挖泥船、打桩船、铺管船等。海上施工一般要求在环境条件相当平稳时进行。同时必须采取抵抗风暴突然袭击的安全措施。确保与陆上基地的通讯联络。为了满足结构的预制、拖运、安装等工作的要求。应选择具备一定施工条件的避风海湾为海洋工程结构制造基地,并靠近有足够水深和一定宽度的工作水域和航道。

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