海洋平台稳性 _生活百科

海洋平台稳性【海洋平台稳性】海洋平台稳性，是海洋平台在拖航、下沉或使用过程中抗倾覆和抗滑移的能力。主要包括漂浮稳性和坐底稳性。
漂浮稳性平台受到外力和风、浪的作用而倾斜，当外力消除以后平台复位的能力。根据平台在拖航和使用过程中是否有破仓，漂浮稳性又分为整体稳性和破仓稳性。根据平台产生的倾角大小不同，其整体稳性的计算分为小倾角稳性计算（即初稳性计算）和大倾角稳性计算。这种计算与浮心、稳心、初稳心、稳心半径、复原力矩有关。浮心浮体排水体的形心，是浮性的主要参数。浮性是在规定的荷载下平台漂浮在水面的能力。浮体在水中所受到的静水压力的竖向分量称为浮力(P),浮力的大小与浮体排水的重量相等。当浮体的重力与浮力大小相等、方向相反且作用于同一竖向线上时，浮体能平衡地漂浮在静水面上。此时浮体相对于静水面的位置称为浮态。浮态分为四种：①正浮状态（图1a）。浮体的纵轴x 和横轴r 都平行于水面；这种浮态只用一个参数T（吃水）表示。②横倾状态（图1b）。纵轴x平行于水平面,横轴r 与水平面成角度θ（称横倾角）浮心C 位置因水下体积变化而移动；这种浮态要用T 和θ两个参数表示。③纵倾状态（图1c）。横轴r 平行于水面，纵轴x与水平面成角度嗘（称纵倾角），这种浮态要用T 和嗘两个参数表示。④一般状态（图1d）。横轴和纵轴都不平行于水平面,这种浮态要用T、θ和嗘三个参数表示。海洋平台稳性稳心作用于浮心C嗞和作用于与C嗞无穷接近的浮心C嗞+d嗞的两浮力作用线交点,称为与浮心C嗞相对应浮态下的稳心M嗞(图2) 。C0为相应于浮体正浮于水线W0L0时的浮心。C嗞为相应于浮体倾斜而浮于水线W嗞L嗞时的浮心。C嗞+d嗞为相应于浮体再作微量倾斜而浮于线W嗞+d嗞L嗞+d嗞时的浮心；M嗞为稳心。海洋平台稳性初稳心正浮态稳心。初横稳心是浮体自正浮态位置横倾一无穷小角度dθ时的稳心。其竖坐标zM=z庩+Ix/V0，式中z庩为正浮态的浮心竖坐标；Ix为正浮态水线面面积对纵轴的惯性矩。V0为正浮状态排水体积。初纵稳心是浮体自初始正浮态位置纵倾一无穷小角度d嗘时的稳心。其竖坐标zM=z庩+IFy/V0,式中IFy为正浮态水线面面积对过其面积形心且与横轴平行的轴的惯性矩。稳心半径稳心与浮心之间的距离。初横稳心到浮心之间的距离称为初横稳心半径Y=Ix/V0；初纵稳心到浮心之间的距离称为初纵稳心半径r=Ix/V0 。复原力矩平台在外力作用下倾斜一个微小角度时，浮心自纵向中间剖面移向入水一弦，而其重心位置通常保持不变。于是大小相等方向相反的重力D和浮力D作用线产生偏离，形成力偶，当力偶促使浮体回复到原平衡位置时，此力偶称为复原力矩。当力偶促使平台进一步倾斜时，则称它为负复原力矩。小倾角稳性计算当浮体的倾角小于10°～15°时用小倾角稳性计算。通常假定浮心曲线（浮心轨迹）是以初稳心为圆心,初稳心半径r为半径的一段圆弧。因此在各种倾角下浮力作用都通过一固定稳心。此时复原力矩Mh=D(r-δ)sin dθ≈D(r-δ)dθ,式中D为浮力；δ在正浮态的重心G到浮心C0的距离;r-δ=h为稳心高度,它表示初稳心在重心之上的高度(当初稳心在重心之下时