毕业论文自升式海洋平台设计方案评价体系研究Research on the Software of Jack Up Estimation作者姓名：学科、专业：船舶与海洋结构物设计制造学号：20308051指导教师：完成日期：2005年12月19日南通航运职业技术学院Nantong Shipping College独创性说明作者郑重声明：本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。
尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得南通航运职业技术学院或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
作者签名：日期：南通航运职业技术学院毕业论文摘要二十一世纪是海洋的世纪，目前，由于海洋存在大量的石油和天然气，为了适应能源的需求，全世界很多国家都致力于海洋平台的研究。
欧美的一些国家对海洋平台的研究已经有一段历史，而我国对海洋平台的设计研究却还处于一个起步阶段。
因此，本文就海洋平台的一些性能校核结合相关的规范作出了一定的研究，并将其中的一些部分进行了软件实现。
由于世界各大船级社提出的对于海洋平台设计建造的相关规范不尽相同，所以能否提出一种通用性的设计标准，一直是长期以来大家所关心的话题。
根据可查阅的文献资料，目前国内还没有提出一种适合于自升式海洋平台的评价软件。
在实际的设计过程中，由于需要对一些参数进行修改，每一次的改动，都需要对其重新进行性能等方面的校核，如果进行手工的运算，那就需要付出很大的工作量，基于以上因素的考虑，如果有一种通用的标准并且将其程序化，那就可以大大减少平台设计人员的工作量，本文的第一部分就是对SNAME组织提出的一套海洋平台的评价体系做出了研究，并且对其中的桩腿强度、抗倾稳性、抗滑稳性的校核部分进行了软件实现。
常规船舶由于其长宽比比较大，所以在校核稳性的时候通常只考虑到横稳性，而将纵稳性忽略。
而海洋平台的长宽比则相对比较小，因此在考虑稳性的时候，如果只考虑到一个方向的稳性，那计算的结果将将会不准确，而目前国内平台的稳性校核，基本都是按照单一的倾斜方向进行校核的。
基于以上事实，本文也就自升式海洋平台的空间稳性进行了研究，并将其程序化，对于甲板入水前的稳性，进行计算，并结合MATLAB，绘制稳性曲面。
空间稳性曲面绘制软件的开发，将对今后海洋平台稳性校核提供更可靠的方法。
作者在编程方面做了以下几个方面的工作：(1) 结合SNAME提供的评价体系，编制了自升式海洋平台桩腿长度校核程序。
(2) 结合SNAME提供的评价体系，编制了自升式海洋平台抗倾能力校核程序。
(3) 结合SNAME提供的评价体系，编制了自升式海洋平台抗滑能力校核程序。
(4) 在研究自升式海洋平台的稳性基础上，编制了自升式海洋平台空间稳性的计算程序。
(5) 根据空间稳性计算程序的输出结果，利用MATLAB，绘制空间稳性曲面。
关键词：自升式海洋平台；桩腿长度；抗倾能力；抗滑能力；空间稳性周煜：自升式海洋平台设计方案评价体系研究Research on the Software of Jack Up EstimationAbstractDuring the 21st century，ocean engineering is developing rapidly.Nowadays，because of the huge storage of the petroleum and natural gas in the ocean ，more and more countries begin to search them in order to serve their economy. Some European countries have studies on this for several years，but in our contury ，few jobs have been done on this subject. So in this essay ，the outher introduces some jack up’s capability check methods to the readers，and some of them are programmed.There are many classes in the world，and most of them have their own check methods，so if a universal criterion can be brought out ，it will save much time of the designers. Up till now ，our country has not had a software of estimating the designing project. During the designing ，some parameters will be modified from time to time ，and it will spend much time on checking the capabilities of the jack up by hand. But if we have a program to do this job ，it will save us much time. So the first part of this essay will mainly tell you something about it. The program is based on the criterion of SNAME，and the leg length estimation，overturning capacity and the sliding capacity are programmed.General ships’ L/B ratio is large enough that we can ignore the influence of the longitudinal stability and only calculate the transverse stability of the ship. But when we calculate the stability of the jack up ，we cannot ignore the longitudinal stability because of its’ small L/B ratio. But in our country ，longitudinal stability is seldom calculated during the designing project. So it is very important to make a program to calculate the whole stability of the jack up，and if it is programmed，the calculation will be more accurate. The second part of this essay will tell you something about this program，and at last the outher use MATLAB to make a right lift based on the calculation.The author has programmed in the essay with MATLAB as the platform，Visual Basic6.0 as programming tool，as followed：(1) The leg length check program base on the criterion of SNAME.(2) The overturning capacity check program base on the criterion of SNAME.(3) The sliding capacity check program base on the criterion of SNAME.(4) The whole stability program base on the jack up.(5)The right lift made by MATLAB.南通航运职业技术学院毕业论文Key Words： Jack up； leg length； overturning stability； sliding stability；right lift周煜：自升式海洋平台设计方案评价体系研究目录摘要 (I)Abstract (II)1.绪论 (1)1.1海洋平台的分类 (1)1.1.1移动式海洋平台 (1)1.1.2固定式海洋平台 (4)1.2自升式海洋平台简介 (5)1.2.1自升式海洋平台的受力 (5)1.2.2自升式海洋平台结构 (6)1.2.3自升式海洋平台结构及作业特点 (9)1.3 国内外研究概况及发展趋势 (10)1.3.1自升式海洋平台的发展趋势 (10)1.3.2 海上可移动钻井装置的发展展望 (11)1.4移动式钻井平台稳性概述 (13)1.5论文的课题背景与意义 (13)1.5.1课题所属研究领域 (13)1.5.2课题的理论意义和应用价值 (13)1.5.3课题的研究目的与内容 (14)2. 自升式海洋平台设计方案评价体系 (16)2.1评价体系简介 (16)2.2国内外对结构和响应研究概况 (16)2.3国内外关于桩基承载力和穿透可能性的分析 (20)2.3.1 一般层状地基承载能力的计算 (21)2.3.2 硬壳层情况下地基承载能力的计算分析方法 (22)2.3.3桩基的概率极限状态设计方法及其发展 (22)2.3.4小结 (24)2.4国内外对于桩靴抗滑能力的研究 (24)2.4.1概述 (24)2.4.2 地基稳定性与抗滑能力的关系 (24)2.4.3支撑状态的载荷特点及载荷计算 (26)南通航运职业技术学院毕业论文2.5评价体系的流程图 (28)2.6 评价体系的具体应用方法 (29)2.6.1输入相关数据 (29)2.6.2确定气隙以及估计桩腿在最大预装载时的入泥深度 (29)2.6.3桩腿长度的校核 (30)2.6.4水动力和风力计算以及分析模型的建立 (31)2.6.5确定响应 (31)2.6.6结构和倾覆性的评估 (32)2.6.7桩基的校核 (33)2.6.8 水平方向偏斜的校核 (33)2.7程序实现简介 (33)3．自升式海洋平台的空间回复力臂曲面的研究 (37)3.1海洋平台空间回复力臂曲面简介 (37)3.2国内自升式海洋平台拖航稳性研究 (38)3.3 研究回复力臂曲面的意义 (42)3.4计算方法简介 (42)3.5自由液面的处理 (43)3.5.1自由液面产生的原因 (43)3.5.2自由液面对大倾角稳性影响计算方法分类 (44)3.5.3按规范的近似计算方法 (45)3.6程序实现简介 (45)3.6.1坐标系的确定 (47)3.6.2计算平台吃水的大小 (47)3.6.3平台浮心位置的确定 (48)3.6.4自由液面的影响 (50)3.6.5VISUAL BASIC调用MATLAB出图 (50)3.8三桩腿平台计算实例 (51)3.8.1关键点和其他参数设定 (51)3.8.2自由液面修正数据 (52)3.8.3重量重心数据 (53)3.8.4回复力臂曲面绘图结果（横、纵倾角：度；回复力臂：米） (54)3.9四桩腿平台计算实例 (55)周煜：自升式海洋平台设计方案评价体系研究3.9.1关键点和其他参数的设定 (55)3.9.2自由液面修正数据 (55)3.9.3重量重心数据 (56)3.9.4回复力臂曲面绘图结果（横、纵倾角：度；回复力臂：米） (56)结论 (58)参考文献 (59)附录A 三桩腿平台回复力臂输出结果（米） (61)附录B 四桩腿平台回复力臂输出结果（米） (66)附录C 评价体系部分程序代码 (71)攻读硕士学位期间发表学术论文情况 (74)致谢 (75)大连理工大学学位论文版权使用授权书 (76)南通航运职业技术学院毕业论文1.绪论1.1海洋平台的分类海洋平台是一种用于海洋石油勘探和开采的海洋结构物。