来 作 为一个 整体 进行 总体 响应 分析 。
Ｔ Ｐ的 时域 耦合 分析 采用 Ｓ Ｓ Ｍ 软 件 的 Ｄｅｐ Ｌ ＥＡ ｅＣ模块 完 成 。应 用 Ｄｅｐ ｅ Ｃ进行 时域 耦合 分析 ，是 先 完成 频域 分析 获得所 需要 的水 动力 参数 ，包 括 ：运 动 响应 幅算 子 、附加 质 量 、势 能阻尼 、静 回复力
阶和 二阶激励力 等。再用Ｄ ｅ Ｃ ｅ ｐ 程序进行 时域 耦合分析 ，建 立Ｔ Ｐ Ｌ 系统模 型 以及环境 模型计算 ，结果表 明该 ＴＰ Ｌ 在南海环境 条件 下具有 良好 的运 动性 能，满足 设计要求。
关 键 词 ：船舶、舰船工程；ＴＰ Ｌ ；南海环境参数；模型；水动力参数；时域耦合分析
中图 分类号 ：Ｔ ９１ ６ １３ 文 献标识 码 ：Ａ Ｅ ５ ；Ｕ６ ．
０ 引 言
Ｔ Ｐ是深 水浮 式平 台 的一种类 型 ，目前 已在 国外 深水 油气 田开 发中得 到成 功应用 。 Ｌ Ｌ Ｔ Ｐ可 以用 于 干 式采 油 ，采 油树 安装 在平 台上 ，便 于修井 作业 。也 可 以回接水 下井 口，实现 湿式 采 油。该类 平 台有 四种 结构 形式 ：传 统式 Ｔ Ｐ （ —Ｌ ），ＭＯＳ ＳＴ Ｐ ｅＳａ Ｌ Ｌ ＣＴ Ｐ Ｅ Ｌ ，Ｓ ａｔ Ｔ Ｐ和 Ｅ Ｌ 。Ｔ Ｐ最 显著 的特 点是 靠 ｒ ＴＰ Ｌ 张力腿 来 系泊 平 台，张 力腿 必须 始终 保持 受拉状 态 ，而 且张 力必 须保证 不 能低于 一定 数值 ，预 张力 由 平 台浮体 的剩 余浮 力提 供 。因此其 对 上部 载荷 的变 化是 敏感 的 。由 Ｔ Ｐ 平 台系泊方 式 决定 了平 台本 Ｌ 体在 平面 外 的横摇 、纵 摇 、垂 荡等运 动近 于刚 性 ，而平 面 内的横 荡 、纵荡 、首摇 等运 动显 示 出柔性 ， 环境 载荷 可 以通过 平面 内运 动 的惯性 力而 不是 结构 内力 来平 衡 。张 力腿 长度 与水深 成线 性 关系 ，而 张 力腿 费用 较 高 ，水 深一 般 限制在 ２ ０ｍ 之 内 ， 目前 Ｔ Ｐ应用 的最 大水深 为 １２ ｍ。 ００ Ｌ ４５
８ＳＭ ＥＡ ，对ＴＰ 统进行 了时域 耦合分析。分析所采用 的环境 参数为南海百年一遇和一年一遇环境参数 。为 Ｌ系
了获得较为准确的结果，包括ＴＰ Ｌ 、张力腿和立管在内的所有组成部分都进行 了 模拟。先用ＷＤＭ ＡＡ软件，进
行 频域分析 ，获 得所 需要的水动力参数 ，包括 ：运 动响应幅算子、附加质量 、势 能阻尼 、静 回复力 以及 一
计要求，采用时域耦合分析的方法对 Ｔ Ｐ系统进行 了分析计算，计算结果表明该 Ｔ Ｐ在中国南海百 Ｌ Ｌ
年 一遇 的生 存和 操作 环境 条件 下具有 良好 的运 动 性能 。
１ Ｔ Ｐ主尺度 Ｌ
该 Ｔ Ｐ 采 用传 统结 构形 式 ， 四立 柱 、 四旁通 ，立柱 顶部 用桁 架连 接 。通 过 总体 设计 ，确 定 了浮 Ｌ 体 、张 力腿 和立 管 的总体 尺寸 。其 主尺 度参 数见 表 ｌ ，立管 与张 力腿参 数 见表 ２ 。
收 稿 日期 ：２ １－２２ ； 修 改 稿 收 稿 日期 ： ２ １－４０ ０ ０ ．１ １ ０ １０ ．８
５ ２卷
增刊 １
王 ｔ＝ ，等 ：在 南 海 环 境 条 件 下 深 水 典 型 Ｔ Ｐ的 运 动 响 应 分 耦合 分 析方 法 Ｌ
５ ２卷 增刊 １ ２ １ 年 ７月 ０ １
中
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造
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Ｊ ｌ ０１ ｕｙ２ １
Ｓ Ｐ Ｉ ＤＩ ＯＦＣＨ Ｎ ＨＩＢＵ Ｌ ＮＧ Ｉ Ａ
文章 编 号 ： １０ ．８ ２２ １） １０９ ．８ ０ ０４ ８ （０ ｓ ．０ ４０ １
Ｔ Ｐ系 统在各 种环 境载 荷作 用下 的总体 响应 受 多种 非线性 因素影 响 ， Ｌ 这些 因素 是非 线性水 动 力载
荷 （ 线性 曳 力 、 自由表面 影 响和 二 阶波 浪载 荷 ）、非线 性系 泊和 立 管恢 复 力 、大幅 度 的纵／ 非 横荡运
动 、大幅度 的 首摇运 动和 波浪漂 浮 阻尼 等 。因此 要 获得 系统 准确 的总 体响应 必 须采用 时域 分析 的方 法
来考 虑各 种非线 性 因素 的影 响 。另外 浮体 的运 动受 张力 腿和 各种 立管 及脐 带管 的制 约 ，浮 体与 它们之
间相互 作用 ，同时张力 腿和 各种 立管及 脐 带管 的惯 性力 和拖 曳力 作用 ，采 用 时域 耦合 分析方 法 可 以解 决系统 在 各种环 境载 荷作 用下 的总 体 响应 问题 。采 用 时间步 长积 分法 把浮 体 、系 泊系 统和 立管 耦合起
以及 一 阶和二 阶激 励力 等 ；再在 Ｄｅｐ 程序 内建 立环 境模 型和 细长 构件 的模 型 ，如张 力腿 和立管 ， ｅＣ 并 定义它 们 的水动 力特性 参数 ， 读 入浮 体模 型和 水动 力参数 以及定 义 了浮 体 与细长 构件 的连 接关 系 在 后 ，就可 以对 Ｔ Ｐ系统进 行 时域耦 合分 析 ，计算 结果 由 Ｄｅｐ Ｌ ｅ Ｃ后处 理程序 展示 。
在南海环境条件下深水典型 Ｔ Ｐ的运动响应分析 Ｌ
王世圣 ， 谢 彬 ， 李新仲
（ 中海油研 究总 院，北京 ｌ０ ２ ） ０ ７ ０
摘
要
以南海Ｌ ３ Ｉ 田为 目标 ，完成 了Ｔ Ｐ Ｗ－ 气 Ｌ 的概 念设计 。为 了验证Ｔ Ｐ Ｌ 的运 动性 能，应用海洋 工程专用软件
中 国南 海 蕴 藏 者 丰 富 的 油气 资源 ，近 期 发现 的 Ｌ ． 气 田位 于 白云 凹 陷 中部 偏 东 南 ，水 深 约 Ｗ３１ １ ０ ｍ。为开 发 Ｌ — ５０ Ｗ３ １气 田及 其周 边潜 在气 藏 ，须研 究 Ｔ Ｐ在 中国南海 深水 海域 的适 应性 。笔 者 以 Ｌ
Ｌ ． Ｗ３１气 田为 目标 ，完 成 了 Ｔ Ｐ概念 设计 ，并 进行 了总 体性 能分 析 。为 了评 估运 动性 能是 否满 足 设 Ｌ