CN112487528A - 管节系泊防台方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种管节系泊防台方法,包括获取初始系泊方案,初始系泊方案包括管节和锚索的位置;获取目标港池的初始环境参数;对管节进行建立模型;基于模型、初始环境参数和初始系泊方案计算锚索受到的目标张力;根据目标张力和管节的允许偏移量确定锚索的目标性能;根据初始系泊方案和目标性能确定目标系泊方案;根据目标系泊方案在目标港池系泊管节。通过对锚索受到的目标张力的计算确定锚索的目标性能,可保证在系泊过程中锚索的受力不会超过其自身上限,并且保证管节在系泊过程中的位移不超出允许偏移量要求范围,保证管节系泊的安全性。
Description
技术领域
本发明实施例涉及管节系泊技术,尤其涉及一种管节系泊验证方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
水底隧道通过在海峡、海湾和河口等处的海底之下建造交通管道实现两地之间的交通运输,并且由于其不妨碍水上船舶航行、不受大风大雾等气象条件的影响等优点而被广泛应用。
其中,沉管法是预制管节沉放法的简称,是水底隧道的一种施工方法。在船台上或干坞中预制隧道管节(用钢板和混凝土或钢筋混凝土),并在制作完成的管节两端用临时封墙密封后分别浮运到海面(河面)现场,一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内,以此方法实现水底隧道的修建。
而管节在预制完成后并不能够被及时的运到沉放地进行沉放,需要在港池内暂时停放,因此需要针对管节系泊在港池内制定管节系泊方案,实现管节在港池内的系泊。在现有的管节系泊方案制定过程中更多的是依靠经验值选定系泊位置和系泊用的锚索选定,缺乏对系泊方案的验证,在遇到特殊的环境工况时容易发生管节偏移量过大而与港池、其他管节碰撞的问题,甚至是导致锚索断裂造成重大损失。
发明内容
本发明提供一种管节系泊验证方法,以方便可靠的实现对管节的系泊防台。
本发明实施例提供了一种管节系泊防台方法,包括:
获取初始系泊方案,所述初始系泊方案包括管节和锚索的位置;
获取目标港池的初始环境参数;
对所述管节进行建立模型;
基于所述模型、所述初始环境参数和所述初始系泊方案计算所述锚索受到的目标张力;
根据所述目标张力和所述管节的允许偏移量确定所述锚索的目标性能;
根据所述初始系泊方案和所述目标性能确定目标系泊方案;
根据所述目标系泊方案在所述目标港池系泊所述管节。
可选的,所述获取目标港池的初始环境参数,包括:
获取所述目标港池在预设工况下的风荷载、波浪荷载和海流荷载。
可选的,所述对所述管节进行建立模型,包括:
获取所述管节的尺寸参数;
根据所述尺寸参数、锚索的位置建立所述管节的模型。
可选的,所述基于所述模型、所述初始环境参数和初始系泊方案计算所述管节的目标偏移量和所述锚索受到的目标张力,包括:
获取所述管节的允许偏移量;
根据所述模型、所述初始环境参数和所述初始系泊方案计算所述管节的运动响应;
基于所述运动响应获取所述锚索受到的目标张力。
可选的,所述根据所述模型、所述初始环境参数和所述初始系泊方案计算所述管节的运动响应,包括:
基于频域动态分析方法,根据所述模型、所述初始环境参数和所述初始系泊方案计算所述管节在预设工况下所述管节与锚索连接处的张力变化。
可选的,所述基于所述运动响应获取所述锚索受到的目标张力,包括:
根据所述运动响应获取所述锚索受到的最大张力作为所述锚索受到的目标张力。
可选的,所述目标性能包括抗拉强度和弹性系数,所述根据所述目标张力和所述管节的允许偏移量确定所述锚索的目标性能,包括:
以所述允许偏移量作为拉伸长度、所述目标张力作为所述锚索所承受的目标拉力计算所述锚索的抗拉强度和弹性系数。
可选的,所述以所述允许偏移量作为拉伸长度、所述目标张力作为所述锚索所承受的目标拉力计算所述锚索的抗拉强度和弹性系数,包括:
获取所述锚索的截面面积;
计算所述目标张力与所述允许偏移量和所述截面面积的乘积的比值,以获得所述锚索的弹性系数;
以所述目标张力作为所述锚索所承受的目标拉力,计算所述锚索的极限拉力;
根据所述极限拉力计算所述锚索的抗拉强度。
可选的,所述目标拉力为所述锚索的极限张力的50%-70%。
可选的,在所述初始系泊方案中,位于所述管节近岸的一侧的所述锚索采用尼龙缆,远岸的一侧的所述锚索采用钢丝绳。
在本发明实施例中,获取管节和锚索的位置、目标港池的初始环境参数和对管节建立模型,基于模型、初始环境参数和初始系泊方案计算锚索受到的目标张力,根据目标张力和管节的允许偏移量确定锚索的目标性能,根据初始系泊方案和目标性能确定目标系泊方案,并根据目标系泊方案在目标港池系泊管节,通过对锚索受到的目标张力的计算确定锚索的目标性能,可保证在系泊过程中锚索的受力不会超过其自身上限,并且保证管节在系泊过程中的位移不超出允许偏移量要求范围,保证管节系泊的安全性。
附图说明
图1为本发明实施例一中的管节系泊防台方法的流程图;
图2是本发明实施例二中的管节系泊防台方法的流程图;
图3是本发明实施例二中的管节系泊示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的管节系泊防台方法的流程图,本实施例可适用于实现对管节的系泊防台的情况,具体包括如下步骤:
步骤110、获取初始系泊方案。
其中,初始系泊方案包括管节和锚索的位置。
在沉管法实施过程中,需要将水底隧道划分为多个管节(分段)进行预制,制作完成后将管节的两端设置临时止水头部,然后浮运至隧道轴线处,沉放在预先挖好的地槽(基槽)内,完成管段间的水下连接,移去临时止水头部,回填基槽保护沉管,铺设隧道内部设施,从而形成一个完整的水底隧道。
在本实施例中,管节预制完成之后需要转移至港池进行系泊暂存。其中,港池为港口内用于供船舶停泊、作业、驶离和转头操作用的水域。港池要求有足够的面积和水深,要求风浪小和水流平稳。系泊是指运用系缆设备使管节停于泊位的作业过程。而在系泊过程中必须充分考虑风、流、泊位的长度、方向及其特点等外界条件,预先做好全盘系泊计划。
在具体实现中,对于管节系泊的初始系泊方案的获取,其中包含的管节的位置可根据实际系泊的港池确定,结合港池可系泊的位置确定管节的系泊位置。而对于初始系泊方案中的锚索位置的确定可根据技术人员的经验值进行布置,从而确定锚索的布置位置和数量等。
此外,在初始方案中,还可以包括对寄存海域的深度的选择,初始系泊方案中对于系泊海域的深度的选择,主要依据的是需要系泊的管节的厚度以及转运用的驳船下潜深度或拖轮的吃水深度总和。在实际系泊前根据管节的厚度加上转运用的驳船的下潜深度或拖轮的吃水深度,确定初始系泊方案中的系泊海域的深度,该深度在确定需要进行系泊操作的管节时即可得出。
步骤120、获取目标港池的初始环境参数。
在管节系泊的场景中,管节需要在港池内停泊一定的时间,在停泊的过程中会受到港池内的水位、风速、波浪、海流等环境因素影响。在本发明实施例中,在确定管节的系泊方案时将港池内的环境影响因素考虑在内,对管节受到的环境因素进行获取,并分析作用在管节上的作用力大小。
在本发明实施例中,对于初始环境参数的获取,应选用管节的在停泊期间的环境变化工况,或者选用目标港池在一段时间内的环境变化工况,并且需要保证选用的初始环境参数包含了在管节系泊期间内各个环境因素的大小变化。
在具体实现中,可选用港池的极端工况作为本实施例中的管节系泊时的工况,对应的环境参数作为初始环境参数。即,采用港池的最恶劣工况作为管节系泊时的环境工况,或者说是使用港池中可能出现的最大工况作为管节系泊时的环境工况,使用最大工况下对应的环境参数对系泊方案进行进一步的计算。
步骤130、对管节进行建立模型。
在具体实现中,对管节进行建立模型,可根据管节的大小尺寸和停泊位置、以及用于系泊的锚索与管节连接的系缆位置以及锚索的系缆方向和角度等有关的基础数据建立数学模型,以此详细的表示管节的有关参数,在对系泊方案进行验证优化的过程中可通过对模型的读取实现对管节相关数据的获取。
当然,在其他场景中,还可以通过其他方式实现对管节的数据的管理,不限于本发明实施例中所述的建立模型,还可以采用数据库管理等。
步骤140、基于模型、初始环境参数和初始系泊方案计算锚索受到的目标张力。
在本发明实施例中,管节系泊在目标港池内将受到目标港池内的环境作用力影响,并作用在锚索上,通过锚索对管节的拉扯使得管节在设定位置内系泊。而在计算锚索受到的目标张力时,则可先计算管节在目标港池内系泊时受到的环境作用力,然后获得管节稳定系泊所需要的来自锚索提供的拉力,即获得锚索在管节在目标港池内系泊时所需要承受的拉力大小。
在具体实现中,对于管节在目标港池内系泊所受到的环境作用力,可基于模型数据和初始环境参数计算管节在系泊的过程中的运动响应,即管节在目标港池系泊过程中随初始环境参数的变化而做出的响应,也就是管节在系泊的过程中的位置、受力的变化。
针对运动响应,可采用例如静力分析或动力分析进行计算。具体的,对于静力分析,可采用悬链线法;对于动力分析,可采用连续介质法、集中质量法或有限元法进行计算。
步骤150、根据目标张力和管节的允许偏移量确定锚索的目标性能。
在具体实现中,在前述步骤140中已经计算获得锚索在管节系泊过程中受到的目标张力,并且在管节系泊过程中规定了管节的允许偏移量,即在管节系泊过程中管节允许的最大位置偏移。在管节系泊过程中只需保证锚索在管节位于允许偏移量位置时锚索提供的拉力大于或等于目标张力即可,由此可利用管节的允许偏移量和锚索的目标张力计算获得锚索的目标性能。此处所指的目标性能主要指锚索的力学性能,即锚索的弹性系数和抗拉强度等。
步骤160、根据初始系泊方案和目标性能确定目标系泊方案。
在本发明实施例中,在初始系泊方案中确定了管节的系泊位置和锚索的设置位置,并确定了所需使用的锚索位置,即可确定管节系泊时的目标系泊方案,采用符合目标性能要求的锚索按照初始系泊方案中规定的管节和锚索的位置生成完整的目标系泊方案。
步骤170、根据目标系泊方案在目标港池系泊管节。
对于管节在目标港池的系泊,可以直接根据目标系泊方案中的要求将管节系泊在目标港池内。
在本发明实施例中,获取管节和锚索的位置、目标港池的初始环境参数和对管节建立模型,基于模型、初始环境参数和初始系泊方案计算锚索受到的目标张力,根据目标张力和管节的允许偏移量确定锚索的目标性能,根据初始系泊方案和目标性能确定目标系泊方案,并根据目标系泊方案在目标港池系泊管节,通过对锚索受到的目标张力的计算确定锚索的目标性能,可保证在系泊过程中锚索的受力不会超过其自身上限,并且保证管节在系泊过程中的位移不超出允许偏移量要求范围,保证管节系泊的安全性。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种管节系泊防台方法的流程图,本实施例是在上述实施例的基础上进行具体化,该方法具体包括如下步骤:
步骤201、获取初始系泊方案。
其中,初始系泊方案包括管节和锚索的位置。
在具体实现中,步骤201中对于初始系泊方案的获取与上述实施例一中步骤110类似,具体的获取方式可参考步骤110中的描述部分,在此不再赘述。
步骤202、获取目标港池在预设工况下的风荷载、波浪荷载和海流荷载。
在本实施例中,风荷载主要是指空气流动对管节所产生的作用力,风荷载的主要来源为港池内的风的作用。
在具体实现中,对于风载荷的获取,在本发明实施例中,倾向于获取风载荷在时间上的变化,即选取的是风谱,也就是在一定时间内风力的变化。
具体的,可通过模拟脉动风的形式获得,即以1小时平均风速为基础的稳定成分加上由合适的根据经验制订的阵风谱计算获得的随时间变化成分。而平均风速的获取可以港池所处的环境的历史最高风速,即模拟管节所处的最恶劣情况。
在本实施例中,波浪荷载通常也称为波浪力,是管节所系泊的港池内的水流波动对管节所产生的作用力。
在具体实现中,对于波浪荷载在本发明实施例中,以港池内的水流波动的最高水位和最低水位为基准进行模拟获取在管节系泊的过程中所受到的最大影响。
在本实施例中,海流荷载在本发明实施例中主要指港池内的水流动对管节所产生的作用力。而对于海流荷载的选取,主要选用港池内的水流流动最快时对管节的作用力为准。
通过选用港池内可能存在的最大风荷载、波浪荷载和海流荷载,模拟管节在港池内系泊过程中可能受到的最大作用力,可实现对管节在极限工况下的受力模拟,进而有效的判断系泊方案在极限工况下的可靠性,有效的提升验证的可靠性。
步骤203、获取管节的尺寸参数。
步骤204、根据尺寸参数、锚索的位置建立管节的模型。
如图3所示,图3为本发明实施例所述的管节的系泊示意图。图中包括管节310、系泊管节的锚索320以及港池的突堤码头330和护堤码头340。
并且,管节在系泊过程中管节会有不同的吃水状态,例如在管节部分沉浸于海水中时的半载状态和完全沉浸在海水中的重载状态。而在不同的吃水状态下管节的受力情况将会不同,因此,通过对管节建立模型可方便的获取管节在各个工况下的相关参数,从而为实现对管节的运动响应提供更为详尽和准确的参数,避免在不同的计算过程中需要分别再次获取参数。
步骤205、获取管节的允许偏移量。
在本发明实施例中,管节的允许偏移量由设计人员根据目标港池的尺寸和系泊位置等参数,结合作业设备的限制要求作出。
可选的,管节与目标港池的边缘位置最小间距不小于20m,以此标准对管节的的允许偏移量作出限定,同时还应避免相邻的管节之间的碰撞的情况出现。
步骤206、根据模型、初始环境参数和初始系泊方案计算管节的运动响应。
在本发明实施例中,可基于频域动态分析方法计算管节的运动响应。描述管节的运动响应的方程式并非耦合在一起,而是分别对平均、低频和波频响应拆开分析。由环境负荷和锚泊系统复原力之间的静平衡状态,计算平均响应。然后基于频域法,计算管节的波频和低频运动,并获得一个标准偏移运动响应。随后计算统计峰值诸如有义和最大响应值。通过对波频和低频响应进行组合获得在预设工况下,特定风暴持续时间内的最大组合响应值。
具体的,基于频域动态分析方法,根据模型、初始环境参数和初始系泊方案计算管节在预设工况下管节与锚索连接处的张力变化。
在基于频域动力学的系泊强度分析中,首先通过在纵荡、横荡和首摇方向上力的平衡确定装置的平均位置。
而在本实施例中,由于首摇力矩不会对首向和锚索张力有大的影响,首摇力矩忽略不计。然后,计算波频和低频扰动的响应,并附加到平均位置上,确定装置的最大偏移、锚索悬挂长度、最大张力和锚的负荷。
在其他实施例中,针对运动响应,还可以采用例如其他的静力分析或动力分析方法进行计算。具体的,对于静力分析,可采用悬链线法;对于动力分析,可采用连续介质法、集中质量法或有限元法进行计算。
步骤207、基于运动响应获取锚索受到的目标张力。
在本实施例中,由前述步骤206中计算出管节的运动响应,即计算出管节在预设工况下的受力和位置变化,在本步骤中,获取运动响应中对应的管节受力情况,然后再将管节受到的作用力按照锚索所在的方向进行分解,即可获得在各个锚索方向上所受到的张力大小,即本步骤中所需的锚索所受到的目标张力。
在具体实现中,根据运动响应获取锚索受到的最大张力,并将该最大张力作为锚索受到的目标张力。
步骤208、以允许偏移量作为拉伸长度、目标张力作为锚索所承受的目标拉力计算锚索的抗拉强度和弹性系数。
在本发明实施例中,所需计算的锚索的目标性能包括抗拉强度和弹性系数。对于抗拉强度,可将计算获得的目标张力作为锚索所受到的最大作用力,锚索的选用需要保证其在承受与目标张力相等作用力时不发生断裂现象,即保证锚索工作的可靠性。对于弹性系数,可将管节的允许偏移量换算到单一锚索上的长度变化量,从而根据锚索受到的最大作用力(目标张力)和长度变化量计算获得所需的锚索对于弹性系数的要求,保证使用选用的锚索进行系泊时,管节在承受最大环境作用力时的偏移量小于或等于允许偏移量,避免管节与周边的设备的碰撞。
在一个具体的实施例中,步骤208包括:
步骤2081、获取锚索的截面面积。
步骤2082、计算目标张力与允许偏移量和截面面积的乘积的比值,以获得锚索的弹性系数。
在具体实现中,先确定可选用的锚索的横截面积,然后计算目标张力与允许偏移量的比值,获得单位长度的锚索的受力大小,然后再计算单位长度的锚索的受力大小与锚索的横截面积的比值获得锚索的弹性系数。
步骤2083、以目标张力作为锚索所承受的目标拉力,计算锚索的极限拉力。
步骤2084、根据极限拉力计算锚索的抗拉强度。
在具体实现中,目标拉力可选用为锚索的极限张力的50%-70%,由此可计算获得锚索所能承受的极限拉力大小,进而获得锚索的抗拉强度。
在一具体实施例中,位于管节近岸的一侧的锚索采用尼龙缆,远岸的一侧的锚索采用钢丝绳,以有效的降低锚索的使用成本。
并且分别在近岸一侧和远岸一侧分别设置4跟锚索对管节进行系泊。此外,还可以根据实际需要设置更多的锚索对管节进行系泊,以进一步的提升管节系泊的稳定性。
步骤209、根据初始系泊方案、抗拉强度和弹性系数确定目标系泊方案。
在本发明实施例中,在初始系泊方案中确定了管节的系泊位置和锚索的设置位置,并确定了所需使用的锚索位置,即可确定管节系泊时的目标系泊方案,采用符合目标性能要求的锚索按照初始系泊方案中规定的管节和锚索的位置生成完整的目标系泊方案。
步骤210、根据目标系泊方案在目标港池系泊管节。
对于管节在目标港池的系泊,可以直接根据目标系泊方案中的要求将管节系泊在目标港池内。
在本实施例中,通过计算管节在目标港池内的初始环境参数作用下的运动响应,获取锚索在系泊过程中受到的作用力,判断锚索的目标性能,然后再在初始系泊方案的基础上确认目标系泊方案,进而保证管节在系泊的过程中不出现偏移量过大而与周边的建筑或系泊的船舶、管节发生碰撞的情况,从而保证管节系泊的可靠性,保证管节在港池内系泊的过程中锚索的抗拉强度足够,能够提供管节系泊稳定所需的拉力,用于抵抗周边环境对其施加的作用力,使其能够保持稳定,并且使管节能够保持在固定的范围内漂移,而避免管节与周边发生碰撞。通过对管节的系泊方案的计算确定,避免大量的物理实验所带来的大量试验工作量,进而为管节的系泊方案的制订提供可靠的验证数据。
在一个示例中,管节在静平衡位置,各外力作用下的合力或合力矩为0,如下所示:
Fmo(x)+Fcu(x)+Fwi(x)+Fwa(x)+Ffi(x)=0
其中,Fmo(x)为系泊力;Fcu(x)为流力;Fwi(x)为风力;Fwa(x)为波浪慢漂力;Ffi(x)为固定定常力,x为管节纵荡、横荡以及艏摇方向上的运动矢量。
通过求解可得到管节在定常风载荷,流载荷以及波浪平均慢漂载荷等定常力作用下的静态平均偏移位置Smean。
频域计算中,平均风力、流力、平均波浪慢漂力的计算方法与时域耦合动态分析涉及的方法类似。
管节的波频运动:
基于三维势流理论,可计算出一阶波浪力传递函数,波频运动传递函数等。设SWF(ω,β)为入射波谱,则各个方向下的响应频谱可表示为:
其中,Hi WF(ω,β)为i方向的波频运动传递函数。
因此,管节波频响应的标准差可表示为:
假设管节的运动满足雷利分布,管节运动的有义值可表示为:
在3小时的海况下,管节最大运动的期望值为:
其中,Ni WF为平均过零的次数,可表示为:
TWF z,i为平均过零周期,T为海况的计算时历。
管节的低频运动:
在频域条件下,管节的低频运动方程可表示为:
其中,xLF和FLF分别为低频运动的矢量以及低频载荷的矢量;M为管节的质量矩阵;C为系统阻尼矩阵;K为系统的回复力系数矩阵。
各方向下,管节低频运动的频谱可通过二阶慢漂力的频谱乘以传递函数获得:
Sx LF(ω)=HLF(ω)SF LF(ω)HLF(ω)*
其中,HLF(ω)可由下式计算出:
在3小时的海况下,管节最大的低频运动期望值为:
其中:
根据上述得到的管节平均位置,波频运动的最大值和有义值,低频运动的最大值和有义值,可计算出管节运动的最大位移。
针对锚索的频域计算
锚索的低频张力
与沉管偏移量的计算方法类似,锚索的最大张力可根据平均张力,波频张力的最大值和有义值,低频张力的最大值和有义值通过一定组合计算出。
沉管低频运动引起的锚索低频张力的变化采用准静态的方法计算,不考虑锚索的惯性和阻尼。
锚索顶端张力假设与顶端的水平偏移、锚点的垂向值有关,表达式如下所示:
T=T(r)
其中,r=(x,z)为锚点至锚索顶端的距离;r0=(x0,z0)为平均距离;u0为XZ平面内,张力T沿r方向的速度梯度,设ξ为u0方向的位移变化,则ξsdev LF,ξsign LF和ξextr LF分别为低频位移的标准差,有义值以及最大值。低频张力的标准差,有义值和最大值可通过下式计算:
Tsdev LF=T(r0+ξsdev LFu0)-T(r0)
Tsign LF=T(r0+ξsign LFu0)-T(r0)
Textr LF=T(r0+ξextr LFu0)-T(r0)
锚索的波频张力
锚索的波频张力预报由多种方法,如准静态方法(Quasi static model),简化分析法(Simplified analytic model),FEM计算方法。准静态方法不考虑锚索动力效应的影响,其他两种方法均能考虑锚索自身动力的影响。
运动过程中,锚索的形状取决于拖曳力和惯性力,简化分析法中,假设锚索的形状接近准静态,即形状函数仅与顶端位置有关,通过顶端的运动可计算出锚索节点上的速度和加速度。锚索单自由度的运动方程可表示为:
动态张力可表示为:
TD=KE(xt-u)
顶端运动的传递函数可通过下式计算出:
动态张力的传递函数可表示为:
因此,变量u,TD以及导数的方差可分别表示为:
锚索单自由度的运动方程又可以表示为:
v的标准差可表示为:
在3小时的海况下,管节最大的波频张力期望值为:
其中,N为张力峰值的数量。
锚索的最大组合响应值:
Tmax=max{平均值+波频最大值+低频有义值,平均值+波频有义值+低频最大值}。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种管节系泊防台方法,其特征在于,
获取初始系泊方案,所述初始系泊方案包括管节和锚索的位置;
获取目标港池的初始环境参数;
对所述管节进行建立模型;
基于所述模型、所述初始环境参数和所述初始系泊方案计算所述锚索受到的目标张力;
根据所述目标张力和所述管节的允许偏移量确定所述锚索的目标性能;
根据所述初始系泊方案和所述目标性能确定目标系泊方案;
根据所述目标系泊方案在所述目标港池系泊所述管节。
2.根据权利要求1所述的管节系泊防台方法,其特征在于,所述获取目标港池的初始环境参数,包括:
获取所述目标港池在预设工况下的风荷载、波浪荷载和海流荷载。
3.根据权利要求1所述的管节系泊防台方法,其特征在于,所述对所述管节进行建立模型,包括:
获取所述管节的尺寸参数;
根据所述尺寸参数、锚索的位置建立所述管节的模型。
4.根据权利要求1所述的管节系泊防台方法,其特征在于,所述基于所述模型、所述初始环境参数和初始系泊方案计算所述管节的目标偏移量和所述锚索受到的目标张力,包括:
获取所述管节的允许偏移量;
根据所述模型、所述初始环境参数和所述初始系泊方案计算所述管节的运动响应;
基于所述运动响应获取所述锚索受到的目标张力。
5.根据权利要求4所述的管节系泊防台方法,其特征在于,所述根据所述模型、所述初始环境参数和所述初始系泊方案计算所述管节的运动响应,包括:
基于频域动态分析方法,根据所述模型、所述初始环境参数和所述初始系泊方案计算所述管节在预设工况下所述管节与锚索连接处的张力变化。
6.根据权利要求4所述的管节系泊防台方法,其特征在于,所述基于所述运动响应获取所述锚索受到的目标张力,包括:
根据所述运动响应获取所述锚索受到的最大张力作为所述锚索受到的目标张力。
7.根据权利要求1所述的管节系泊防台方法,其特征在于,所述目标性能包括抗拉强度和弹性系数,所述根据所述目标张力和所述管节的允许偏移量确定所述锚索的目标性能,包括:
以所述允许偏移量作为拉伸长度、所述目标张力作为所述锚索所承受的目标拉力计算所述锚索的抗拉强度和弹性系数。
8.根据权利要求7所述的管节系泊防台方法,其特征在于,所述以所述允许偏移量作为拉伸长度、所述目标张力作为所述锚索所承受的目标拉力计算所述锚索的抗拉强度和弹性系数,包括:
获取所述锚索的截面面积;
计算所述目标张力与所述允许偏移量和所述截面面积的乘积的比值,以获得所述锚索的弹性系数;
以所述目标张力作为所述锚索所承受的目标拉力,计算所述锚索的极限拉力;
根据所述极限拉力计算所述锚索的抗拉强度。
9.根据权利要求8所述的管节系泊防台方法,其特征在于,所述目标拉力为所述锚索的极限张力的50%-70%。
10.根据权利要求1-9任一项所述的管节系泊防台方法,其特征在于,在所述初始系泊方案中,位于所述管节近岸的一侧的所述锚索采用尼龙缆,远岸的一侧的所述锚索采用钢丝绳。
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