能源紧缺已经成为当今社会最亟待解决的问题，然而大陆能源已濒临枯竭，海上能源开发逐步得到了人们的重视。我国海域辽阔，近年来在周边海域建立了一大批海洋平台对海底石油进行开采、加工、存储及运输。海洋平台的结构十分复杂，由于体积庞大且所处海洋环境极其复杂，与陆地相比会经常承受多种荷载，因此对海洋平台进行研究是十分必要的［1］。

    海洋平台的逐年增多，使它的安全性成为人们关注的一个热点问题，国内外许多专家学者也对其进行研究，也有了一些比较成型的设计规范。由于以往的一些研究中，对于平台的模态分析考虑到水动力影响的很少，所以本文利用ADINA 有限元软件，建立导管架海洋平台有限元模型，并在流－ 固耦合工况下对平台进行模态分析，与非耦合工况下的模态进行比较，为海洋平台的动力分析与设计提供一些参考意见。

1 水与海洋平台耦合的理论分析

    由于导管架平台的主体是浸没在海水中的，所以在模态分析的时候考虑水与结构的耦合作用是必要的，也是符合实际的。由于本文中的导管架海洋平台是部分浸没在水中基础固定在以下的，所以工程上常把这种形式的平台受到的阻尼归结为四种: ①土壤阻尼; ②辐射阻尼; ③结构阻尼; ④动水阻尼。其中土壤阻尼的分析和表达是一项比较繁琐的工作，也不容易

找出，所以本文将平台的基础与海床固结，这样可不必考虑该项阻尼的影响; 辐射阻尼一个比较新的概念，研究人员通过实验得出平台在海水中自振时会不断向外辐射能量，从而把部分能量传递出去，则会引起这种阻尼; 结构阻尼是指建筑结构内部能量消耗所产生的阻尼; 水动力阻尼是一种与莫里森方程中拖拽力项有关的阻尼，产生水动力阻尼的原因有两种: 一是由于流体与结构物间的粘性摩擦而引起的能量消耗; 另一个原因是结构物的振动通过水向四周传播而导致振动能量消耗，它也是海洋结构物所受到的主要阻尼力［2］。本文虽然不考虑土壤阻尼的影响，但在动力分析时附加土质量也是一个比较重要的因素，附加土质量选用Penzien 理论来计算，其中含水土密度为20kg /m3，根据公式m = ρA2h( 式中，ρ 为含水土密度; A为截面面积; h 为桩柱进土深度) 计算出各个桩柱的附加质量。海洋平台与水的耦合作用主要有两方面: ①附加水质量; ②水动力阻尼。以往的研究表明，在动力分析时附加水质量和水动力阻尼对平台的响应有很大影响，附加水质量会使平台的位移增加，而水动力阻尼会使平台的位移减小，并且水动力阻尼又与莫里森方程中的拖曳力有关。

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