J-lay铺管作业力学分析

目前J-lay铺管法作为深水和超深水铺管的最适用方法广泛应用于深海油气开发。考虑J-lay铺管时管道几何非线性特征以及触地区边界效应，将J-lay铺管模型划分三构件进行力学分析：悬浮段、边界层段以及触地段。建立OrcaFlex模型和引入Wang改进二构件模型，通过对比上述三种方法计算J lay相应构型、轴力、弯矩和剪力分布，验证该三构件模型的可行性和考虑边界效应的必要性。基于Lamé公式计算管道横截面处轴向、径向以及环向应力，对比分析J lay铺设管道应力分布特征。结果表明：该改进三构件模型能真实有效地模拟J lay铺管过程中管道受力情况，特别是触地点附近弯矩和剪力变化情况，能为管道疲劳损伤分析提供理论基础