环境是海洋平台设计过程中要考虑的重要因素,全面研究环境对海洋平台的影响对于海洋平台的设计开发有重要意义。波浪、海流及风对平台的影响已取得较好的进展,形成了较完善的理论体系,但土壤和地震对平台的作用研究还比较少,理论还不完善。本文结合大连理工大学船舶CAD工程中心承担的“辽河一号”自升式海洋钻井平台设计项目,对土壤和地震对自升式钻井平台的作用作了一些研究: 在土壤对自升式钻井平台作用方面,根据不同土壤类型和土层结构,结合《浅海固定平台建造与检验规范》桩基础承载力计算规范算法和移动式海洋平台桩基础承载力计算经验算法,对桩基础承载力进行分析计算,比较了两种算法的计算结果,讨论了两种计算方法的适用性,并分析了海洋平台和土壤相关参数对承载力计算的影响,为桩基础承载力的计算和平台的设计工作提供理论依据。 在地震对自升式钻井平台作用方面,根据不同场地土类型,结合相关规范要求,选取相关设计参数,确定平台所承受的地震惯性力、动水压力以及地震作用下的平台最大位移。同时本文依据建筑规范对地震重现期的理论计算方法,结合美国海洋平台抗震设计规范,对比分析我国渤海湾地区和美国南加利福尼亚地区地震频度、强度和地震动参数,对我国海洋平台抗震规范的地震重现期选择作一探讨。 结合论文研究内容,开发了土壤、地震载荷对自升式钻井平台作用的计算程序,实现相关计算的程序化,并结合程序的设计和用户的应用,对系统性能做出描述。运用该计算程序进行数据运算,为分析海洋钻井平台和土壤相关参数对桩基础承载力影响提供大量数据支持。同时该程序具有可扩展性,可以不断完善,从而更加全面计算分析环境对自升式海洋平台的作用。