3.7.2.2波浪资料包括

3.7.2.3潮汐资料包括：

工程技术SY/T 40942012

3.7.2.+海流资料包括！

3.7.2.5冰资料包括

a) 对位于固定冰海域或流冰海域的平台，应考虑该海域的冰情．合理选择海冰设计参 定作用于平台上的冰载荷。 b) 在考虑冰情时，一般应取得下列资料： 1) 确定平台是在固定冰海域还是流冰海域。 2) 流动冰的冰块大小（即单个冰块的最大水平尺度）、流动方向和流动速度。 3) 固定冰、流动冰（包括单层冰、重叠冰和堆积冰）的厚度。 4) 流冰海域的气温、水温、冰温。 5) 冰期（包括固定冰期和流冰期）的时间范围。 6 ) 冰的物理、力学性能指标。包括： 密度、含盐度、温度； 弹性模量； 单轴抗压强度； ·弯曲强度； 泊松比； 剪切强度； 冻结强度； 抗压强度与加载速率的关系

7）在考虑冰情时，还应考虑该海域的历中性严重冰情及严重冰情的重现期

3. 7. 2. 6地震资料包

a）平台位于地震活动海域时，应考虑地震载荷的作用。平台所在海域的地震基本烈度总符合国 家地震部门的规定。 b） 在收集地震资料时，应调查研究以下资料： 1）平台所在海域地震史。 2）该海域的地质断裂构造。 3》平台所在位置的海底土壤由于地震引起的液化失稳和滑移。

3.7.2.7海生物资料包

能见度、气温和水温等实测资料。这些资料是其他环境资料的补充 在设计中地应予以适当务民

3.7.3.1场地调查的主要内容

.7.3.1场地调查的主要内容： a) 场地调查的实际范围、深度和精确性取决于拟建平台结构的尺寸、类型、使用要求、地基土 壤的连续性和均匀性。以及基础发生破坏的后果。 b） 在确定调查区域的范围时要有足够的裕度．以便考虑： 1） 场地调查时的定位误差。 2) 用于平台调装作业船的航海设备的误差， 3） 安放平台时的实际裕度。 c) 平台建造场地的调查一般可分为以下个部分： 1) 海床调查：获取有关海床表面的地球物理资料。 2） 地质调查：获取该场地的区域特性资料。 3） 土质斯察和试验：获取必要的土工资料

3.7.3.2海床调查资料包括

应对平台实际建造场地的海床进行详细的调查：获取海床的测深、表面的不规则性、场地的 平均坡度等资料 海床调食还应包括对可能受冲刷影响的底坡位置、漂石、浅断层以及人为障碍的存在情况 进行调查并作山记录。 应对海床附近的水流进行调查

3.7.3.3地质调查资料包括

a 地质调查是为了获取评定基础地基和对场地有影响的邻近区域的地质资料。 b） 现场地质调查应能揭示平台建造区域内可能影响基础设计和安装的有关塌陷、滑动层、断 层、挤人层、泥浆块、砂坡等地质情况 通过地质调查所获得的区域特性资料可作为规划土质勘察和试验时的依据， d 应对平台建造场地地震活动性进行评估。特别要验证区域内是否存在断层，断层的范围和 几何尺寸

3.7.3.4土质勘察和试验包括

取次样；最小期察深度般不小于120m。 取样应尽可能不扰动土壤。土样应进行仔细包装、保存和运输，以便使扰动和水分损 失减为最小。 5) 土样应送至具备检验机构认证的实验室进行试验。 6) 实验室土样的试验应至少包括如下内容： 对需要补充现场试验资料的土样进行强度试验； 确定全部黏性土样的含水量和塑性指数； 确定所有土样的容重； 建立不固结不排水一轴压缩试验或固结一不排水三轴压缩试验的应力一应变 关系； 对每一重量砂层或粉砂层，应进行土颗粒尺寸的筛选分析， 实验室试验的土样应有足够数量。试验时所施加的应力尽可能与土壤单元在现场所受的应力 条件相同。应可靠地反映固结比、初始应力以及结构和环境条件下引起的应力

3. 8. 1一般要求

在设计中应考虑所有可能影响结构构件尺寸的各种载荷，除本章所规定的主要载荷外，平台结构 还可能受到由于不均匀沉陷、温度变化和螨变所引起的变形载荷，以及由于碰撞、爆炸、落物等引起 的偶然载荷。

3.8.2.1自然环境条件：平台在建造、施T.和使用期间可能遭遇的白然环境条件有风、浪潮、流、 地震、海啸、雨雪、雾、霜、温度、湿度、地基土壤、海水腐蚀以及海生物附着等

a）.T.作环境条件：平台在施1.和使用期间经常出现的环境条件。.T.作环境条件的选定.立以保证 平台能正常施工和作业为标准。 b） 极端环境条件：平台在使用年限内，极少出现的恶劣环境条件。极端环境条件的选定应以 保证平台的安全为标准

3.8.2.3重现期包括：

a 极端环境条件的重现期不宜小于5(年。 ) 如采用较短的重现期，则应考虑失效后果。由风险分析确定。[述规定适用于除地震以外 的极端环境条件的确定， c）对小型无人平台，重现期可取为平台设计使用年限的2倍至3倍，但不宜小于30年。 3.8.2.4环境载荷参数应根据实测资料进行统计分析确定．环境载荷的计算应采用公认的法 3.8.2.5必要时应作数学模拟计算或物理模型试验确定

3.8.3载荷分类与载荷组合原则

3.8.3.1载衔分类包括：

a）环境载荷：主要由风、浪、流、冰、地震等自然环境条件所引起的载荷。 b) 使用载荷：平台在使用期间所受到的除环境载荷外的其他载荷，可分为固定载荷利活载荷。 c 施I载荷：平台在施工期间受到的载荷。 3.8.3.2载荷组合原则包括

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a 根据所选定的设计环境条件，对实际可能同时作用于平台上的各种载荷。应按可能出现的 不利的情况进行组合，但地震载荷除外。 b）对同一平台的不同设计项目（如结构的局部构件计算或总体计算等）或不同阶段（施 段或使用阶段），应按实际可能同时出现的最不利情况进行载荷组合

c） 海流载荷。 d) 冰载荷。 e）地震载荷。 3.8.4.2环境载荷的数据应根据可靠并足够的实测资料进行统计分析，求得所需的设计数据。环境 载荷的计算应采用公认的方法 算或物理模型试验来确定

用在平台上的风载荷F，应按公式（2）计算：

表1海上风压高度变化系数K

3.8.5.2基本风压p.应按公式（3）计算

3.8.5.2基本风压.应按公式（3）计算

式中： 风压系数，取0).613.单位为牛秒的2次方每米的+次方（V·s/m*）； 时距为1min的设计风速，单位为米每秒（m/s）．见3.8.5.3。 5.3 设计风速V，应按下列规定选取： a) 设计风速应选取平均海平面以L10m处．时距为3s的最大阵风风速或时距为1min最 续风速。

图1破碎波临界波高H 表+累积率波高与平均波高的比值

图1破碎波临界波高H， 表累积率波高与平均波高的比值

部分大波平均波高与平均波高的比值可按表5求得 表5大波平均波高与平均波高的比值

SY/T 409/2012

T=CupD| u| u + Cap D

.8.7.1当只考总海流作用时：圆形构件单位长度上的海流载荷7，按公式（5）计算

3.8.7.2设计海流速度应采用平台使 析后确定，亦可参见以下方法确定 海流主要指潮流与余流，海流的最大可能流速为两者最大可能值之和。余流主要指由风引起的风 临法利用甘上风沛的近似关系

海流主要指潮流与余流，海流的最大可能流速为两者最大可能值之和。余流主要指由风引起的风 海流，利用其与风速的近似关系，最大可能余流流速U、［单位为米每秒（m/s)可由公式（6） 估算：

3.8.8.1根据冰的特性和其与平台的相互作用，主要应考虑下列两种冰载荷：

3.8.8.1根据冰的特性和其与平台的相互作用．主要应考虑下列两种冰载荷： a）在海流和风作用下，大面积冰原呈整体移动挤压平台。 b）自由漂流的流冰冲击平台， 3.8.8.2结冰海域内．在风和流作用下．大面积冰原挤压垂直孤立桩柱所产生的冰载荷，：按公式 8）计算：

式中： P. 冰载荷．单位为千牛（k.V)； 桩柱形状系数。对圆截面柱采用0.9； K, 局部挤压系数： 桩柱与冰层的接触系数： b 桩柱宽度（或直径）.单位为米（m）； 冰层计算厚度．单位为米（m）应按国家主管部门提供的实测资料取值 3.8.8.3 当计算群桩上的冰载荷时，应考虑群桩产生的遮蔽效应和堵塞作川。 3, 8. 8. 4 为提高平台的抗冰能力和减小冰载荷的作用．设计中应尽量减少冰作用区结构的受载面积， 避免结构构件因冰的局部挤压而发生破坏。另外应尽量采用破冰、抗冰能力好并能较好吸收击能量 的结构型式，同时应注意合理布置平台方位：并考虑上部设施的质量分配

3.8.9.1适用于设计烈度为7度、8度、9度的地震载荷计算，对设计烈度高于9度的地震减荷应进

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(kg); S 重力加速度，单位为米每平方秒（m/s°）。 3.8.9.7当平台按多质点体系计算时，平台质点1在j阶模态振型中水平向的地震值 公式（10）计算

(kg) 重力加速度，单位为米每平方秒（m/s°）。 9.7当平台按多质点体系计算时，平台质点i在阶模态振型中水平向的地震惯性力P，，应 （10）计算：

P,=CKuYΦ,βmig Yi (11)

式中： p动水压力，单位为千牛（kN)； Cm—见3.8.6.7; V..—浸水部分的构件体积，单位为立方米（m）； 流体的容重，单位为千牛每立方米（kN/m）； p（i.l) 地震的震动方向i与构件1之间的夹角，单位为弧度（rad）

3.8.10.1作用在平台上的使用载荷可分为固定载荷、活载荷和动力载荷。设计时应根据平台的类型 和使用要求，考虑所有可能作用于结构或构件的使用载荷。 3.8.10.2固定载荷是指作用在平台上的不变载荷，当水位一定时载荷为一定值。固定载荷主要 包括： a）平台在空气中的质量，如结构自身质量、阳极块质量、上部结构质量、附属结构质量及固定 不变的设备、管道等的质量。 b） 作用于平台水下部分的浮力。 3.8.10.3 活载荷是在平台的使用期间作用在它上面的载荷。活载荷主要应包括以下五部分： 可移动的钻井、采油设备质量。 b) 可移动的生活住房、直升机和其他供应物品的质量。 消耗品和储罐中的液体质量。 d) 由钻井、器料装卸、船只停靠、飞机降落作用在结构上的力。 e) 起重机作业加在结构上的力。

3.8.10.4动力载荷包括：

a）动力载荷为对平台结构或构件动力作用显著的载荷。 如周期性载荷，当各种动力机械和设

的运转频率接近结构的自振频率时，应考虑载荷的动力放大。 b) 冲击性载荷，如钻井起下钻作业、吊机起重、船舶停靠等载荷；钻井起下钻作业和起重作 业等的冲击性载荷，一般可将载荷乘以一适当系数作固定载荷处理。 C) 船舶停靠载荷，按船舶对平台的作用方式可分为：系缆力、挤靠力、撞击力。确定昭舶停靠 载荷时应考虑：由稳定的风、流作用于船体所产生的系缆力、挤靠力等具有静力性质，由波 浪和靠离操作所产生载荷具有动力性质；船舶停靠载荷可根据平台、船舶大小、持作情况、 自然因素等条件，采用公认方法、有关资料或按实验数据经分析后确定，对影响大的冲击载 荷还应计入其动力作用。 10.5甲板的设计载荷：平台甲板结构的设计，应先绘制甲板载荷布置图和说明书，表明在相应 工况下，甲板上各部位的最大均布载荷和集中载荷的数值

3.8.11.1平台的施工载荷是指制造、装船、运输、水下、安装等阶段的暂时性载荷。设计时应考） 施T.期间环境条件的影响。 3.8.11.2施工载荷主要应包括：吊装力、装船力、运输力、下水力和扶直力、土壤安装反力等。 3.8.11.3吊装力。 3.8.11.3.1确定平台在施工阶段的吊装力时，应考虑作用于结构上的力的特性。 3.8.11.3.2吊装过程中应考虑重物由于运动而产生的动力载荷和其他因素引起的额外载 在近岸有掩护海区的吊装，对吊点和直接于吊点连接的结构构件设计，应使用至少为15的载荷 系数乘以所得的静载荷，对其他传递提升力的构件设计应使用至少为1.15的载荷系数。 .8.11.4 装船力。 .8.11.4.1 直接吊装：将导管架直接吊装到驳船上的吊装，应符合3.8.11.3的规定。 .8.11.4.2 平移装船：用滑道或轨道台车将导管架水平地移上驳船，应根据导管架的支承.情况计算 支承力，校核其在整个过程中的强度和稳定性。同时还应计算开始移动时所需的水平力。 3.8.11.5 运输力：导管架用驳船装运或用浮筒浮运时．应根据运输方式、作业时的海况、气象条件 推算相应的支承力和拖航力。 3.8.11.6 下水力和扶直力：导管架从驳船沿着甲板滑道和船头摇臂移动，最后随摇臂的转动而滑离 船体。设计时应按整个过程计算其对导管架的支承力（尤其应注意旋转开始的瞬间）。在与管架下水 期间主要考结构重力、惯性力、浮力、水阻力和摇臂支持力 3.8.11.7土壤的安装反力：根据入水后导管架重量和地基土壤强度特性，应考虑导管架府：部配置防 沉板，以保证导管架下沉到预定的深度和保持水平。此时，土壤承载力的安全系数应取2.

5.1. 1± 一般要求

4.1.1.1结构总体分析应建立一个与实际结构等效的计算模型，并应考虑结构与周围介局间的相互 作用。 4. 1. 1.2 内力计算可采取三维计算模型。 4. 1. 1. 3 进行结构总体分析时，应以静力分析的结果为设计依据．但应考下列载荷的影响： a）冰载荷的动力影响。 h）地需教益的动力影响

4. 1.2载荷与载荷组合

a) 固定载荷和相应于平台正常操作时最大活载荷的组合。 b) 固定载荷和相应于平台正常操作时最小活载荷的组合。 c) 固定载荷和相应于极端条件下最大活载荷的组合。 d) 固定载荷和相应于极端条件下最小活载荷的组合。 4.1.2.6 地震载荷可作为单独的环境条件作用在平台上。 4. 1. 2. 7 除环境条件（地震载荷）外的环境载荷应考虑其同时作用时可能出现的最不利的组合， 4.1. 2. 8 一般情况下，工作环境条件应是与平台现场作业相应的环境条件，但对于限制作业的环境 条件与极端环境条件的平台，则并不 作为工作环境条件

静力分析的目的是求得在静力作用下各节点的位移和构件内力，用以校核平台结构 刚度

0.2.1结构计算模型

4.2.1.1平台可被模拟为具有梁板单元的空间结构。 4.2.1.2凡杆件交叉点、集中载荷作用点、杆件横剖面突变点、桩与设计泥面交接点一般应设节点 设计泥面以下如设若干弹簧支点也应设为节点。 4.2.1.3导管架结构的边界条件

对导管架结构的边界条件应注意： a） 分析桩与土之间的相互作用时，宜考虑土壤的非线性影响。 b） 当桩的横向位移较小时，可近似按线性进行分析；即桩侧横向土抗力p，应按公式（13） 计算：

SY/T 409+2012

SY/T 409+2012

为桩外径，单位为米（m）

4.2.2平台的结构刚度矩阵

4.2.2.1结构刚度矩阵是否应考虑剪切影响 4.2.2.2桩与导管间充有周结水泥浆时．其剖面面积和惯性矩可按双壁管计算。计算时应成去相应 部分的腐蚀裕量。 1.2.2.3局部连接处的加强和偏心度可忽略。但在总体分析中应考虑大直径加筋杆件汇交的偏心度。

4.3.1.1对结构总体动力分析有重大影响的一切构件均应予以考虑。 4.3.1.2确定构件的内力、需用与静力分析同样的计算模型。确定结构的运动可建立反块结构整 体动力特性的简化模型。 4.3.1.3总体动力分析时．可忽略结构的局部振动。 4.3.1.4计算动力载荷时．可忽略平台本身运动引起的阻力。 4.3.1.5应考虑冰的积聚和海生物的影响

时域分析方法的动力方程应按公式（14）计算

4.3.3.1质量矩阵表示计算模型 量、构件内部可能有的质量以及附加质量堆聚在各个或几个关键节点上 4.3.3.2甲板上载荷的质量分布可能在一定范围内变化，应考虑最不利的情况 4.3.3.3任意向的细长构件在i振动方向上的附加质量力F·按公式（15）计算，

式中： Fa 在i方向上的附加质量力，单位为牛（N)； C惯性力系数：

4.3.4刚度矩阵和阻尼矩阵

4.1刚度矩阵可根据本标准的规定确定。 4.2采用统一的黏性阻尼并以阻尼比表示，对平台的各个阵型的阻尼比宜取0).020～(0.050)

式中 结构的固有振动圆频率，单位为赫兹（Hz）。 求得的圆频率和相应的振型的个数应能保证振型分析中对精度的要求

结构的固有振动圆频率，单位为赫兹（Hz）。 求得的圆频率和相应的振型的个数应能保证振型分析中对精度的要求。

4.3.6动力分析方法

4.3.7高管结构动力分析的考虑

对甲板上的高耸结构（如通信塔、火炬、起重机等）作动力分析时，除应考虑阵风的动力 还应考虑平台甲板加速度的影响

4.3.8地震响应分析

8.1应使用地震反应谱进行地震响应分析。 8.2相对于计算出的地震载荷，在平台结构最不利的主轴方向取载荷的100)%，与此主轴 水平方向取100%建筑施工图集，与水平面垂直的方向取50%。用这二个方向的地震引起的惯性力与静载 ，同时作用在结构上，采用静力分析方法对平台进行分析

4.4.1浅海常规的导管架式平台，可不做详细的疲劳分析。 4.4.2使用寿命长的特殊平台，处于波浪循环载荷长期分布的严重海域时．应作详细的疲劳分析 4.4.3当平台处于较深的水域时，必要时应做疲劳分析。 1.1.4疲劳强度分析方法应符合有关规范的规定。

0.5.1上部结构设计

4.5.1.1对平台导管架或下部做结构分析时，上部结构可用一个简化的形式模拟，但应 向的、水平的刚度及其对下部结构的影响

的、水平的刚度及其对下部结构的影响。 .1.2上部结构本身可根据其构造情况作为一个或多个独立结构进行分析，但模拟其边界支 过应考虑下部结构变位的影响。位于下部结构顶部桁架上的重型甲板组块，其支撑点的变位差

件时应考虑下部结构变位的影响。位于下部结构顶部架上的重型甲板组块，其支撑点的变位差可导

件时应考虑下部结构变位的影响。位于下部结构项部桁架上的重型甲板组块检测试验，其支撑点的变位差可导