ГОСТ Р 59997—2022
А.8.7 Моделирование массы
Вертикальное распределение массы имеет важное значение для всех динамических анализов, поскольку
оно влияет на все боковые инерционные воздействия. При моделировании массы понтона необходимо позаботить
ся о том, чтобы обеспечить правильное горизонтальное распределение массы, поскольку это влияет на реакцию
отклонения от курса. Это особенно важно в усталостном анализе и анализе землетрясения. Позиция консоли
должна быть учтена при распределении массы.
Для оценок землетрясения внутренняя захваченная масса башмака опоры должна быть включена в модель
массы. Добавленная масса башмака опоры (окружающая вода и/или грунт) должна быть включена в модель там,
где она значительна.
Обычно правильные функциональные воздействия не могут быть просто получены из модели массы понтона
и опор с использованием силы тяжести, поскольку невозможно последовательно учесть плавучесть, обрастание,
добавленную массу, захваченную воду и т. п. Если модель массы используется для разработки
функциональных воздействий и динамической реакции, то особое внимание должно быть уделено тому, чтобы
обеспечить внесение надлежащих корректировок в функциональные воздействия. См. А.8.8.2 и А.8.8.3.
А.8.8 Применение воздействий
А.8.8.1 Оценочные воздействия
Оценка с учетом условий площадки постановки придерживается формата частных коэффициентов. Частные
коэффициенты воздействия применяют в отношении воздействий, которые определены вдругих разделах (т. е. ко
эффициенты воздействия, а не коэффициенты эффектов воздействия). Реакция СПБУ не является линейной, по
этому применение комбинированных факторизованных воздействий, как правило, не дает такой же результат, как
факторизованное сочетание отдельных эффектов воздействий.
Воздействия и эффекты воздействий приведены поочередно ниже.
А.8.8.2 Функциональные воздействия за счет статической и переменной нагрузок
Воздействия на понтон за счет статической и переменной нагрузок должны применяться в модели таким
образом, чтобы представить их правильное вертикальное и горизонтальное распределение. Функциональные воз
действия на понтон представляют собой массы понтона, умноженные на вертикальное гравитационное ускорение.
Распределение массы понтона может быть представлено комбинацией собственной массы и приложенными в
узловых точках модели точечными массами. Когда перераспределение веса понтона используется для корректи
ровки момента прогиба понтона (см. А.8.8.3), то правильное горизонтальное распределение веса может быть на
рушенным. Если это нежелательно, то должен использоваться один из альтернативных подходов А.8.8.3.
Моделирование массы и веса опор является более сложным, чем понтона (см. А.8.7). Отдельные модели
массы и модели функциональных воздействий должны согласованно учитывать плавучесть, обрастание, добав
ленную массу, захваченную воду и т. п.
В зонах с мягким климатом условия ПСКНС окружающей среды иногда находятся в рамках ограничений,
определенных ПСКЭП для СПБУ, а оцениваемые гидрометеорологические условия не превышают пределов огра
ничений для перехода в штормовой приподнятый режим (см. 5.3). В таких случаях оценка с учетом условий пло
щадки постановки должна быть проведена для условий ПСКНС окружающей среды и предлагаемых конфигураций
эксплуатационного режима, например с увеличенной переменной нагрузкой, выдвинутой консолью и неравномер
ными нагрузками на опоры. Реакции отдельных опор под действием функциональных воздействий могут прибли
зиться к реакции предварительного нагружения. Небольшая дополнительная реакция опоры за счет воздействия
окружающей среды может затем привести кдополнительному проникновению (пенетрации) башмака опоры.
Когда руководство по эксплуатации допускает увеличение переменной нагрузки при смягчении гидрометео
рологических условий, то СПБУ должно быть оценено до значений ПСКНС для эксплуатационных условий и/или с
уменьшенными периодами повторяемости (см. 5.3). Это особенно важно в районах, где возможно значительное
дополнительное проникновение (пенетрация).
А.8.8.3 Прогиб понтона
Когда СПБУ устанавливается на площадке, опоры, как правило, входят в зацепление с морским дном, при
этом понтон поддерживается за счет собственной плавучести в выгнутом состоянии. Затем, когда понтон чуть
освободится от воды, балласт предварительного нагружения загружается на борт, таким образом осуществляя
предварительное нагружение опор для того, чтобы они достигли окончательного проникновения (финальной пене
трации). Обычно это приводит к крайнему прогибу понтона. Затем балласт предварительного нагружения сбрасы
вается и понтон поднимается на необходимую высоту относительно площадки. В этой конфигурации понтон про
гибается под собственным весом и переменной нагрузкой. Моменты сдвигового и изгибающего напряжений опор,
вызванные прогибом понтона, сильно зависят от зазоров направляющих опор, конструкции и рабочих параметров
системы спуска/подъема опорных колонн ит. п. Такие моменты (сдвигового и изгибающего напряжения опор) долж
ны учитываться при анализе оценки с учетом условий площадки постановки, так как они больше проявлены на
мелководье, где выдвижение опор ниже уровня понтона является небольшим и поэтому присутствует повышенная
жесткость опоры на изгиб.
Модель КЭ с распределенной жесткостью понтона и распределенными функциональными воздействиями
включает эффекты прогиба понтона, если функциональные воздействия прикладываются к СПБУ, когда его форма
первоначально не имеет отклонений при подъеме понтона на высоту, соответствующую эксплуатационному режи му.
Момент прогиба понтона, как правило, переоценивается вэтом методе моделирования и может быть уменьшен на 75
% от значения, которое было бы получено на основе анализа модели понтона:
а) с максимальным весом для режима экстремального шторма, распределенным в соответствии сА.8.8.2;
100