自升式平台桩腿开孔后的强度分析

文章编号!!""!#$%""!&""’""(#""%"#"%自升式平台桩腿开孔后的强度分析

刘忠彦

!!-胜利石油管理局钻井工艺研究院"东营&%+"""

#!!摘!要!

通过建立自升式平台的开孔桩腿有限元模型"对桩腿开孔时在自存和作业工况下的应力进行了计算"并对开孔后桩腿结构强度与屈曲强度进行了校核$计算结果表明"开孔后

的桩腿符合安全规范$

!!关键词!

自升式平台%桩腿%孔%强度!!中图分类号!

*+%&!!!!!!文献标识码!N !!自升式海洋平台的结构可分为平台主体#

桩腿和桩靴等部分$桩腿的强度安全与否会直接关系到平台整体的安全性%因此$在对桩腿进行开孔后$必须重新对桩腿结构进行结构的强度与屈曲安全性计算与校核&

!’%本文针对辽河作业一号自升式平台的桩腿进行了强度与屈曲计算%利用I :E 5

*?6>?B 建立了开孔桩腿结构的有限元计算模型$根据不同工况下外载荷与平台自重建立了桩腿的边界条件%采用,N ,h R :为结构分析的求解程序$计算桩腿的应力$将开孔桩腿的应力与未开孔时的桩腿应力进行比较$并进行强度校核%最后还对桩腿的屈曲强度进行了校核%

%!桩腿结构的计算模型

!!辽河一号自升式平台在安装冲桩管线时$

需要在桩腿上开孔$而开孔位置无法避开桩腿高应力区$因而需要对开孔桩腿结构进行局部强度分析$分别选取艏桩和艉左桩作为分析对象$建立结构计算的有限元模型$如图!所示为平台艏桩的有限元模型$图&为艏桩开孔处的局部有限元网格%

图!!桩腿的有限元计算模型!!!!!!!图&!艏桩开孔处的局部有限元网格!!

桩腿材料为U (&钢$最下部%/为2(&钢$桩腿内组合型材采用U (&钢!

均为船用钢"$其主要材料特性为(屈服极限1J P

(!%I *?$密度,P +)%+.L )/($弹性模量A P &!"=*?$剪切模量2P )"=*?%在有限元计算中$坐标原点取在对应于平台整体分析的+P "的柱腿中心位置$即平台基线处$取\轴沿平台长度方向$指向艏为正*取]轴沿平台宽度方向$向左为正*取g 轴沿垂向$向上为正%开孔处内部加强结构如图(所示$其有限元网格图$所示%

收稿日期!&""%G "+G !(作者简介!刘忠彦!!1’(G "$男$高级工程师%+

"%+刘忠彦等!自升式平台桩腿开孔后的强度分析!!!!!!!!!&""’年’

月

万方数据

水上桩基础施工平台施工方案

水上桩基础施工平台施工方案

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

一、工程概况 北濠涌中桥上跨北濠涌，桥中心桩号为K0+337.804，斜交角度90度，孔数－孔径（孔-m ）3-16,桥梁全长，52.64米，宽度31米，总面积1631.84平方。 桥梁基础采用柱式墩，单幅2Ф1.1米柱配2Ф1.3米钻孔灌注桩，采用一字桥台，单幅配6Ф1.2m 钻孔灌注桩。 二、施工方法 北濠涌为广州市海珠区主要排水河涌，为了不影响调水，同时结合现场实际情况,因此采用分左右幅（南北侧））搭设水上工作平台、施工栈桥的方案进行施工桩基、墩柱、盖梁。其优点是：搭设简便、受力稳定、无污染。 经过现场的勘察和实际情况的结合，在河堤旁打拉森钢板进行围堰，后搭设钢平台：施工工艺图如下： 详细施工工艺如下: 1、安排专业测量人员对现场进行测量及放线。 2、在河堤旁进行拉森钢板桩的施工及围护。（不占用河涌水面） 3、船只及机械在河涌水面进行钢管桩（桩径530mm ）的施工。 4、在钢管桩上安装I 字钢管和20mm 钢板的铺设。详细见《北濠涌中桥钢平台及围堰立面图》 5、对河堤进行（打拉森钢板桩处）回填，回填面标高与钢平台标高一致。 6、钻孔桩机和人员的进场及施工 三、钢平台材料情况 （1）花纹钢板：厚度为20mm ，密度ρ为7850kg/m 3，弹性模量E 为206×103N/mm 2。 （2）I12工字钢：每米重量为11.55kg/m ，截面积271.14cm A ，截面惯性 测量放线 打拉森钢板桩围护 打钢管桩 搭设钢平台 围护回填 钻孔桩机施工

灌注桩施工平台搭设方案

灌注桩施工平台搭设方案 本工程施工平台的搭设主要是为了满足城市防洪堤工程基础钻孔灌注桩、水泥搅拌桩施工的需要。为了确保钻机在钻孔过程中的稳定性以及施工作业的安全，拟采用钢结构平台，搭设方案陈述如下： 一、工程材料：根据施工区域水深等实际情况，钻孔施工机械性能、钢结构平台搭设材料设计采用：壁厚40mm，国标114钢管、国标14#2字钢、国标14#槽钢、国标5×5角钢。 二、搭设工艺：本项目工程以人工与小型机械设备相结合方法进行施工。平台搭设前，先用钻孔仪等仪器按坐标测定断面轴线，然后测定桩，并用木桩或其它方法标定位置，水中区域则在陆地或其它位置标定记号。在此基础上，边搭设边进行复测。 施工平台顶标高根据潮位情况拟定为：+5.0，搭设前用测量绳测出泥面高程，然后裁定钢管长度。为增加钢管的承载力，事先在钢管下端约1.5米处焊接40cm×40cm，壁厚6mm钢板一块（见附图六）。前两项工作完成，是将钢管逐根提起垂直向下。沉放入泥之后，用自制震动机、2吨手拉葫芦（或1.5吨卷扬机）边震边拉压，直至钢管不再下沉为止。待既定的钢管数下完后（具体布置见附图一、二），便用水准管测定每根钢管水平高度，切除高出原定高位（+5.0）的部分，使之每根钢管顶标高一致。在此基础上，架设焊接14#槽钢，使之将每根钢管与槽钢连接起来，以此方法向前推进，待3-4排架设后，纵向焊接14#工字钢（具体布置见附图五，平台平面图）。为加强钢结构平台整体稳固性，因此，钢管顶面向下2.5米、5.5米处焊接2道角钢（规格5×5），将钢管纵横全部连接起来，并加焊剪刀撑、斜撑（详见示意

图、平台断面图一、二）。 本工程钻孔设备有四种：分别为15型钻机（长7米，宽2米，整台机质量7000kg）；10型钻机（长6米，宽2米，整机质量5000kg）；水泥搅拌桩机（整机质量5000kg）；5吨冲击钻机（长7米，宽1.8米，整机质量6000kg）。钢结构平台单根钢管承载力实测大于2吨，根据各种机械尺度，其受力点主要集中在8根钢管顶平面上（见附图三、四），由此可以推断，搭设完整后的钢结构平台完全能承受钻孔设备的静、动荷载。 在钢平台的搭设过程中，我们应着重注意以下几点：⑴掌控灌注桩断面轴线，准确标定桩位；⑵严把电焊焊接质量，杜绝非熟练技术工人作业，并指定专人现场督查，发现焊接点、位有问题的，一律予以补焊加固或返工处理；⑶加强现场安全管理，确保安全生产，要求作业人员上平台一律穿救生衣，戴安全帽，并制定奖罚措施。

水上灌注桩施工平台专项方案

马鞍山港慈湖综合码头工程 灌 注 桩 施 工 平 台 专 项 方 案 编制： 审核：

审定： 盐城市江海基础有限公司 二零一三年三月 一、编制依据 1、《慈湖综合码头工程岩土工程勘察报告》； 2、《慈湖综合码头码头工程施工图》； 3、《慈湖综合码头码头工程施工组织设计》； 4、《港口工程灌注桩设计与施工规程》JTJ248-2001、《港口工程嵌岩桩设计与施工规程》JTJ285-2000 二、工程概况 本工程码头引桥分为1#、2#引桥，1#引桥长66.57m,宽12m，桩基为12根?1200钻孔灌注桩;2#引桥长92.6m，宽12m，桩基为9根?1200钻孔灌注桩。引桥标准排架设 3 根桩，引桥上部结构为现浇钢筋砼横梁、预安预应力砼空心板及现浇钢筋砼面层。喇叭口沿引桥轴线方向的长度为12m，斜边与码头后沿的交角为45°。上部结构为现浇钢筋砼横梁实心板及面层。

三、工程地质 1、工程区域地质构造 勘察场地位于扬子地层区，下扬子地层分区，扬子准地台（Ⅲ）下扬子台坳（Ⅲ2）沿江拱断褶带（Ⅲ22）安庆凹断褶束（Ⅲ22-2）北东部，区域内未见深、大断裂发育，未发现影响场地稳定性的活动断裂存在。 2、地层岩性 在码头和引桥部分场地勘探深度范围内揭露的地层主要为第四纪全新世冲、洪积（Q4）、侏罗纪（J）砂岩。本次勘探揭露的地层按其地质时代、成因、岩性以及岩土的工程特性自上而下分别叙述如下： ①层素填土（Q4 ml）：杂灰色，松散，由粘性土组成。分布于长江大堤及两侧，长江大堤素填土较厚，两侧一般层厚 1.80～2.70m，层底高程-3.60～0.10m。 ①2 层淤泥质粉质粘土（Q4al）：灰色，流塑，夹粉土、粉细砂薄层。分布于河床表层。勘察揭露层厚0.00～11.10m，层底高程-16.25～-7.80m。 ②1 层粉质粘土（Q4al）：褐黄色，可塑，夹粉土、粉砂薄层。层厚0.50～3.30m，层底高程 2.90～4.30m。 ②2 层粉质粘土（Q4al）：褐黄色，硬塑，含铁锰氧化物，局部夹粘土。层厚 2.30m，层底高程 4.90m。 ③层淤泥质粉质粘土（Q4al）：黄灰、灰色，流塑，夹粉土、细砂薄层，局部与细

海洋平台介绍

国际浮式生产储油卸油船（FPSO）发展态势: FPSO（Floating Production Storage and Offloading）浮式生产储油卸油船，它兼有生产、储油和卸油功能，油气生产装置系统复杂程度和价格远远高出同吨位油船，FPSO装置作为海洋油气开发系统的组成部分，一般与水下采油装置和穿梭油船组成一套完整的生产系统，是目前海洋工程船舶中的高技术产品。 韩国船企对FPSO建造具有较强规模效应。如现代重工专门建有FPSO海洋项目生产厂，已交付了6艘大型FPSO；三星重工手中持有5艘大型FPSO订单；大宇造船海洋工程公司则是全球造船企业中建造海上油气勘探船最多的企业，2005年承接海洋项目设备订单计划指标是17亿美元。据海事研究机构（DW）预计，未来5年内FPSO新增需求将会达到84座，投资额约为210亿美元。 FPSO主要技术结构表： FPSO主要技术结构 FPSO主要结构功能 系泊系统：主要将FPSO系泊于作业油田。FPSO在海域作业时系泊系统多采用一个或多个锚点、一 根或多根立管、一个浮式或固定式浮筒、一座转塔或骨架。FPSO系泊方式有永久系泊和 可解脱式系泊两种； 船体部分：既可以按特定要求新建，也可以用油轮或驳船改装； 生产设备：主要是采油和储油设备，以及油、气、水分离设备等； 卸载系统：包括卷缆绞车、软管卷车等，用于连接和固定穿梭油轮，并将FPSO储存的原油卸入穿梭 油轮。其作业原理是通过海底输油管线把从海底开采出的原油传输到FPSO的船上进行处 理，然后将处理后的原油储存在货油舱内，最后通过卸载系统输往穿梭油轮。 配套系统：在FPSO系统配置上，外输系统是其关键的配套系统。 FPSO主要优点随着海洋油气开发、生产向深海不断进入，FPSO与其它海洋钻井平台相比，优势明显，主要表现在以下四个方面： （1）生产系统投产快，投资低，若采用油船改装成FPSO，优势更为显著。而且目前很容易找到船龄不高，工况适宜的大型油船。 （2）甲板面积宽阔，承重能力与抗风浪环境能力强，便于生产设备布置；

水上桩基施工平台施工方案

水上施工平台施工方案 一、桩基施工平台搭设墩台桩基平台的设计综合考虑主墩所在水域的地质与水文情况、桩基施工需要及后期墩台施工等因素，平台均采用水中固定钢平台。平台设计时，先调查统计历史最高、最低及平均水位。 施工平台采用巾600x S 10mm钢管桩作为平台竖向受力杆件，钢管桩上架设I45a 作为平台的承重横梁，I36a 作荷载分配梁，铺以 [20 和木板或钢板形成桩基工作平台。钢管桩按每根摆放一台冲机来验算其单桩承载力，其长度要综合考虑桩位处水深、洪水冲刷及平台钢管桩和桩钢护筒阻水引起局部冲刷的影响，其桩底标高进入覆盖层8.0m。 搭设工作平台时，用经纬仪定位，用30t 吊机搭设施工平台，使用 90kw 振动锤沉桩至设计标高。要求钢管中心偏位不大于10cm，垂直度不小于1%。钢管桩每天施打完毕后，马上用[ 14a 焊接钢管桩纵、横向联系，以防水流冲击倾斜，保证平台的抗扭能力。平台钢管全部施工完毕后，架设水准仪放出标高，割平钢管桩，在其顶部焊接S 12mm钢板作为承重横梁145a 的支撑点，然后利用浮吊配合进行平台上部结构的铺设，最后铺设平台工作面，加设安全栏杆。平台施工开始时即设置航标，悬挂夜间红灯示警等通航导向标志，以策安全。 二、桩基护筒制作与埋设 桩基钢护筒设计内径为巾120cm，采用厚度为10mm的A3钢板卷制而成。桩基钢护筒顶部按高出施工平台20cm 考虑。长度为13m。护筒成形采用定位器，设置台座接长，确保卷筒圆、接逢严。为加强护筒的整体刚度，在焊接接头焊逢处加设厚10mm宽20cm的钢带，护筒底脚处加设厚12mm 宽

30cm 的钢带作为刃脚。焊接采用坡口双面焊，所有焊缝必须连续，以保证不漏水。钢护筒在广州加工厂进行制作，经检查合格后运至主钻孔平台。 钢护筒埋设时首先在平台上精确放出护筒位置，安设导向架，导向架比护筒外径大2cm，在平潮江水停止流动的时候，由30t吊机吊起钢护筒通过导向架缓慢下放直到其刃脚自然下沉到河床面为止。在校正其垂直度小于1%后，采用90Kw 振动锤振动下沉，并按需要焊接接长护筒，振动锤振动下沉直至护筒底部到达设计标高。 三、成孔施工（1）设备配置：考虑到场地条件及工期要求，安排两台回旋钻机同时进行施工，每台桩机配备2台3 PNL泥浆泵（1台作为备用），设备用驳船运往现场浮吊装卸。具体施工时，要考虑到减少两台钻机施工时的相互影响，方便钻机移位，两相邻孔不同时施工及保证刚浇注混凝土的桩的成桩质量。 （2）泥浆循环系统 施工过程中，泥桨循环主要在平台上的桩基护筒之间进行，将钢护筒顶用40X 60cm泥浆槽分区分片连通，泥浆循环采用正循环。为保证泥浆的储备及便于多余泥浆外运，每个墩配置一艘泥浆船。为保护环境严禁把泥浆及废渣直接排入河道，应由泥浆船运往指定的弃土区排放。施工完成后，护筒内的泥浆由泥浆船清理运走至指定的地方 排放。 （3）成孔工艺 A、造浆：正式钻进前，往要施工的桩及循环用的护筒孔底供泥浆，换出原孔内清水。泥浆制备采用优质膨润土，钻进过程中，要根据不同的土层

水上灌注桩施工平台专项方案

水上灌注桩施工平台专项 方案 Prepared on 22 November 2020

马鞍山港慈湖综合码头工程 灌 注 桩 施 工 平 台 专 项 方 案 编制： 审核： 审定： 盐城市江海基础有限公司 二零一三年三月 一、编制依据 1、《慈湖综合码头工程岩土工程勘察报告》； 2、《慈湖综合码头码头工程施工图》； 3、《慈湖综合码头码头工程施工组织设计》；

4、《港口工程灌注桩设计与施工规程》JTJ248-2001、《港口工程嵌岩桩设计与施工规程》JTJ285-2000 二、工程概况 本工程码头引桥分为1#、2#引桥，1#引桥长,宽12m，桩基为12根1200钻孔灌注桩;2#引桥长，宽12m，桩基为9根1200钻孔灌注桩。引桥标准排架设3根桩，引桥上部结构为现浇钢筋砼横梁、预安预应力砼空心板及现浇钢筋砼面层。喇叭口沿引桥轴线方向的长度为12m，斜边与码头后沿的交角为45°。上部结构为现浇钢筋砼横梁实心板及面层。 三、工程地质 1、工程区域地质构造 勘察场地位于扬子地层区，下扬子地层分区，扬子准地台（Ⅲ）下扬子台坳（Ⅲ2）沿江拱断褶带（Ⅲ22）安庆凹断褶束（Ⅲ22-2）北东部，区域内未见深、大断裂发育，未发现影响场地稳定性的活动断裂存在。 2、地层岩性 在码头和引桥部分场地勘探深度范围内揭露的地层主要为第四纪全新世冲、洪积（Q4）、侏罗纪（J）砂岩。本次勘探揭露的地层按其地质时代、成因、岩性以及岩土的工程特性自上而下分别叙述如下：

①层素填土（Q4ml）：杂灰色，松散，由粘性土组成。分布于长江大堤及两侧，长江大堤素填土较厚，两侧一般层厚～，层底高程～。 ①2层淤泥质粉质粘土（Q4al）：灰色，流塑，夹粉土、粉细砂薄层。分布于河床表层。勘察揭露层厚～，层底高程～。 ②1层粉质粘土（Q4al）：褐黄色，可塑，夹粉土、粉砂薄层。层厚～，层底高程～。 ②2层粉质粘土（Q4al）：褐黄色，硬塑，含铁锰氧化物，局部夹粘土。层厚，层底高程。 ③层淤泥质粉质粘土（Q4al）：黄灰、灰色，流塑，夹粉土、细砂薄层，局部与细砂互层。层厚～，层底高程～。 ④1层细砂（Q4al）：青灰色、灰褐色，松散，夹淤泥质粉质粘土薄层，含云母等。层厚～，层底高程～。该层的标贯击数为击。 ④2层细砂（Q4al）：青灰色、灰褐色，稍密状态，含石英、长石、云母等。层厚～，层底高程～。该层的标贯击数为击。 ④3层细砂（Q4al）：青灰色、灰褐色，中密状态，含石英、长石、云母，混砾石。层厚～，层底高程～。该层的标贯击数为击。 ④4层细砂（Q4al）：青灰色、灰褐色，密实状态，含石英、长石、云母，混砾石，底部含有卵石，颗粒分选性较好。层厚～，层底高程～。该层的标贯击数为击。

海洋平台结构课程设计

中国海洋大学本科生课程大纲 一、课程介绍 1.课程描述： 海洋平台结构课程设计是针对船舶与海洋工程专业本科生开设的工作技术教育层面必修课。本课程通过实践环节，完成具体典型导管架平台的总体设计思路训练，包括海洋环境计算及工程简化、桩基础承载能力计算、导管架结构整体强度及刚度分析，设计计算书撰写和工程图纸表达。通过本课程的实践，使学生能够综合运用海洋平台结构及相关专业课程学习的基础理论和方法，系统完成结构分析计算，提高设计分析和工程表达能力。 2.设计思路： 本课程以海洋平台结构设计的基本过程为主线，结合先修课程中学到的环境荷载计算、桩基承载力验算、结构整体强度分析、CAD制图等基础知识，使学生将掌握的海洋平台结构设计理论知识应用到实际设计和验算中，通过实际设计检验学生对于基础知识的把握，加深学生对理论知识的理解。课程内容包括三个模块：目标平台调研、相关数据计算与分析、计算书编写及工程表达。 - 1 -

（1）目标平台调研： 该模块需要学生熟悉海洋平台设计的一般步骤，对目标平台进行参数和各项性能指标的调研，确定课程设计的各项数据标准。 （2）相关数据计算与分析： 根据已确定的主尺度，对结构在选定工况下的其他参数进行计算，主要分为：海洋环境荷载计算、基础承载力计算、结构整体强度分析。其中，海洋环境荷载计算为在选定海域环境条件下，对风、波浪、海流、冰荷载的计算，并且针对选定工况进行分析；基础承载力计算要求学生掌握桩基轴向承载力验算方法；结构整体强度分析主要包括设计目标平台在外荷载作用下的应力校核及位移校核方法。 （3）计算书编写及工程表达： 本模块中，学生需要学习并完成计算书的编写，掌握目标平台设计资料编写，并且通过专业分析软件完成平台的响应输出分析。最终上交课程设计纸质报告。 3. 课程与其他课程的关系 先修课程：海洋平台结构、钢结构设计基本原理。本门设计课程与先修课程密切相关，只有掌握了先修课程中的理论知识和设计方法，才能够在海洋平台结构设计中加以综合应用，设计出符合规范标准的结构。 二、课程目标 本课程的目标是培养学生从事海洋工程结构设计的基本技能，使学生对海洋工程设计中的标准和规范加以熟悉，对海洋平台结构以及其他先修课程中的理论知识进行综合运用。到课程结束时，学生应能： （1）熟练应用海洋平台结构设计中的相关规范和标准； （2）完成具体目标海洋平台的总体设计以及输出响应特点分析及校核； - 1 -

船舶与海洋工程结构物强度-思考题(海洋平台强度部分)

船舶与海洋工程结构物强度 思考题 海洋平台强度部分 54．海洋环境载荷主要包括哪些载荷？它们各有何特点？ 55．在海洋平台的强度计算中，选用不同波浪理论的主要依据是什么？ 56．根据什么原则将海洋工程结构物划分为大尺度构件和小尺度构件，它们所受的波浪载荷成 分有何不同？ 57．说明下列计及结构物运动的Morison 公式中各字母的含义： f C Au u V u C V D r r N n m R r =++12 ρρρu r r && 又若结构物为固定立柱，则该公式如何简化？ 58．Morison 公式中的拖曳系数C 的物理意义是什么，其数值主要与哪些因素有关？ D 59．如何应用“F-K 法”计算作用于大尺度构件上的波浪力？ 60．试依据功能关系导出流冰对直立桩柱撞击力的计算公式。 61．解释链端刚度系数的含义。若已知锚链链态的任意两个独立参数（此外，锚链的为 k xx w 已知量），能否确定出的数值？ k xx 62．结合计算框图说明，如何应用牛顿迭代法来确定系泊平台在已知外力作用下的平衡位置。 63．在自升式平台的强度校核计算中，如何对环境载荷(风、浪、流)进行搜索？其主要目的是 什么？ 64．自升式平台的结构主要由哪几部分组成，该类平台结构的薄弱环节是什么？ 65．对于具有桁架式桩腿的自升式平台，在总体强度分析和桩腿局部强度分析中，桩腿的模型 化有何不同？ 66．分析自升式钻井平台在正常作业和拖航等不同工况下，所受环境载荷的差异。 67．对半潜式平台进行总体强度校核时，通常需考虑哪些主要工况？为什么要选择多种计算工 况来进行强度校核？ 68．半潜式平台的结构可分为哪几部分，其中哪一部分是平台结构的薄弱环节。 69．圆柱壳构件的整体稳定性与局部稳定性问题有何不同？ 70．海洋平台总体强度分析中通常采用“设计波法”或“设计谱法”，二者的主要区别是什么？

钻孔灌注桩平台施工方案

目录 一、工程概况 (2) 1．1桥位、桥型布置 (2) 1．2钻孔桩主要工程量 (2) 1．3施工环境条件 (2) 二、钻孔施工平台设计与施工方案 (6) 2．1搭设辅通航孔桥钻孔施工平台 (6) 2．2搭设浅滩区施工平台 (18) 三、主要施工组织安排 (19) 3.1机构组织 (20) 3.2工期安排 (20) 3.3资源配置 (21) 四、质量保证措施 (22) 4.1质量管理机构 (23) 4.2质量保证体系 (23) 五、安全及环保措施 (24) 5.1安全保证措施 (24) 5.2环保措施 (26) 5.3文明施工 (26)

钻孔灌注桩平台设计与施工方案 一、工程概况 1．1 桥位、桥型布置 上海长江大桥工程B7标段位于北港桥梁工程近崇明岛侧，起点桩号K19+238，终点桩号K20+678.64，全长1440.64m，由辅通航孔桥、崇明岛侧浅滩区非通航孔50m梁连续梁桥和陆上段30m梁连续梁桥三部分组成。 辅通航孔桥距崇明岛大堤约500m，桩号范围K19+238～K19+678，考虑3000吨级船舶双向单孔通航，桥梁上部结构采用四跨预应力砼连续梁，设三个主墩和两座边墩，长440m，跨径组合80＋140＋140＋80m。主梁采用单箱单室斜腹板截面，墩身采用钢筋砼空心薄壁墩，基础采用φ320～250cm变截面钻孔灌注桩。 崇明岛侧浅滩区50m梁连续梁桥桩号范围K19+678～K20+378，长700m。上部结构采用双幅等高单箱单室箱梁，跨径组合为7x50m＋7x50m；墩身采用钢筋砼薄壁空心墩，基础采用钻孔灌注桩、PHC钢筋砼预应力管桩两种形式。 1．2 钻孔桩主要工程量 钻孔桩工程数量表表1 1．3 施工环境条件 1.3.1地形地貌特征

海洋平台设计原理

1)海洋平台按运动方式分为哪几类？列举各类型平台的代表平台？ 固定式平台：重力式平台、导管架平台（桩基式）； 活动式平台：着底式平台（坐底式平台、自升式平台）、漂浮式平台（半潜式平台、钻井船、FPSO）； 半固定式平台：牵索塔式平台（Spar）：张力腿式平台（TLP） 2)海洋平台有哪几种类型？各有哪些优缺点？ 固定式平台。优点：整体稳定性好，刚度较大，受季节和气候的影响较小，抗风 暴的能力强。缺点：机动性能差，较难移位重复使用 活动式平台。优点：机动性能好。缺点：整体稳定性较差，对地基及环境条件有要求 半固定式平台。优点：适应水深大，优势明显。缺点：较多技术问题有待解决 3)导管架的设计参数有哪些？（P47） 1、平台使用参数； 2、施工参数； 3、环境参数：a、工作环境参数：是指平台在施工和使用期间经常出现的环境参数，以保证平台能正常施工和生产作业为标准；b、极端环境参数：指平台在使用年限内，极少出现的恶劣环境参数，以保证平台能正常施工和生产作业为标准 4、海底地质参数 4)导管架平台的主要轮廓尺寸有哪些？（P54） 1、上部结构轮廓尺度确定：a、甲板面积；b、甲板高程 2、支承结构轮廓尺度确定：a、导管架的顶高程；b、导管架的底高程；c、导管架的层间高程；d、导管架腿柱的倾斜度（海上导管架四角腿柱采用的典型斜度1：8）；e、水面附近的构件尺度；f、桩尖支承高程 5)桩基是如何分类的？ 主桩式：所有的桩均由主腿内打出； 群桩式：在导管架底部四周均布桩柱或在其四角主腿下方设桩柱 6)受压桩的轴向承载力计算方法有哪些？（P93） 1、现场试桩法：数据可靠，费用高，深水实施困难； 2、静力公式法：半经验方法，试验资料+经验公式，考虑桩和土塞 重及浮力，简单实用； 3、动力公式法：能量守恒原理和牛顿撞击定理，不能单独使用； 4、地区性的半经验公式法：地基状况差别，经验总结。 7)简述海洋平台管节点的设计要求？（P207） 1、管节点的设计应降低对延展性的约束，避免焊缝立体交叉和焊缝过度集中，焊缝的布置应尽可能对称于构件中心轴线； 2、设计中应尽量减少由于焊缝和邻近母材冷却收缩而产生的应力。在高约束的节点中，由于厚度方向的收缩变形可能引起的层状撕裂 3、一般尽量不采用加筋板来加强管节点，若用内部加强环，则应避免应力集中 4、一般受拉和受压构件的端部连接应达到设计荷载所要求的强度。

水上灌注桩施工平台专项方案

马鞍山港慈湖综合码头工程 台专项方案 编制：________________ 审核：________________ 审定：________________ 盐城市江海基础有限公司 二零一三年三月 、编制依据 1、《慈湖综合码头工程岩土工程勘察报告》； 2、《慈湖综合码头码头工程施工图》； 3、《慈湖综合码头码头工程施工组织设计》；

4、《港口工程灌注桩设计与施工规程》JTJ248-2001、《港口工程嵌岩桩设计与施工规程》JTJ285-2000 二、工程概况 本工程码头引桥分为1#、2#引桥，1#引桥长66.57m,宽12m桩基为12根？1200钻孔灌注桩;2#引桥长92.6m，宽12m，桩基为9根?1200钻孔灌注桩。引桥标准排架设3根桩，引桥上部结构为现浇钢筋砼横梁、预安预应力砼空心板及现浇钢筋砼面层。喇叭口沿引桥轴线方向的长度为12m斜边与码头后沿的交角为45 °。上部结构为现浇钢筋砼横梁实心板及面层。 三、工程地质 1 、工程区域地质构造 勘察场地位于扬子地层区，下扬子地层分区，扬子准地台（皿）下扬子台坳（皿2）沿江拱断褶带（皿22）安庆凹断褶束（皿22-2）北东部，区域内未见深、大断裂发育，未发现影响场地稳定性的活动断裂存在。 2、地层岩性在码头和引桥部分场地勘探深度范围内揭露的地层主要为第四纪全新世冲、洪积（Q4、侏罗纪（J）砂岩。本次勘探揭露的地层按 其地质时代、成因、岩性以及岩土的工程特性自上而下分别叙述如下： ①层素填土（Q4ml）:杂灰色，松散，由粘性土组成。分布于长江大堤及两侧，长江大堤素填土较厚，两侧一般层厚 1.80?2.70m, 层■底咼-3.60 ?0.10m。 ①2层淤泥质粉质粘土（Q4al）:灰色，流塑，夹粉土、粉细砂薄层。

水上桩基础施工平台

一、工程概况 北濠涌中桥上跨北濠涌，桥中心桩号为K0+337.804，斜交角度90度，孔数－孔径（孔-m ）3-16,桥梁全长，52.64米，宽度31米，总面积1631.84平方。 桥梁基础采用柱式墩，单幅2Ф1.1米柱配2Ф1.3米钻孔灌注桩，采用一字桥台，单幅配6Ф1.2m 钻孔灌注桩。 二、施工方法 北濠涌为广州市海珠区主要排水河涌，为了不影响调水，同时结合现场实际情况,因此采用分左右幅（南北侧））搭设水上工作平台、施工栈桥的方案进行施工桩基、墩柱、盖梁。其优点是：搭设简便、受力稳定、无污染。 经过现场的勘察和实际情况的结合，在河堤旁打拉森钢板进行围堰，后搭设钢平台：施工工艺图如下： 详细施工工艺如下: 1、安排专业测量人员对现场进行测量及放线。 2、在河堤旁进行拉森钢板桩的施工及围护。 （不占用河涌水面） 3、船只及机械在河涌水面进行钢管桩（桩径530mm ）的施工。 4、在钢管桩上安装I 字钢管和20mm 钢板的铺设。详细见《北濠涌中桥钢平台及围堰立面图》 5、对河堤进行（打拉森钢板桩处）回填，回填面标高与钢平台标高一致。 6、钻孔桩机和人员的进场及施工 三、钢平台材料情况 （1）花纹钢板：厚度为20mm ，密度ρ为7850kg/m 3，弹性模量E 为206×103N/mm 2。 （2）I12工字钢：每米重量为11.55kg/m ，截面积271.14cm A ，截面惯性

矩4351cm I x =，截面抵抗矩34.58cm W x =，半截面面积矩37.33cm S x =，腹板厚度mm t w 8.4=，自工字钢顶面至腹板计算高度上边缘的距离mm h y 8.14=。 （3）I20a 工字钢：每米重量为27.91kg/m ，截面积255.35cm A =，截面惯性矩42369cm I x =，截面抵抗矩39.236cm W x =，半截面面积矩31.136cm S x =，腹板厚度mm t w 7=，自工字钢顶面至腹板计算高度上边缘的距离mm h y 4.20=，工字钢顶面宽度mm a 100=。 （4）贝雷架：每片贝雷架重 2.771kN 。半边桥的双排单层不加强贝雷架梁 的几何特性：44.500994 cm I =，31.7147cm W =；半边桥的三排单层不加强贝雷架梁的几何特性：46.751491 cm I =，36.10735cm W =。 （5）钢板、槽钢、工字钢容许弯曲应力[]MPa W 145=σ，容许剪应力 []MPa 85=τ。考虑到是临时结构，按《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》 （JTJ025-86），可提高1.40，则[]MPa W 2034.1=σ，[]MPa 1194.1=τ。 四、活载情况 （1）由于栈桥通过人群不是很多，故人群荷载取经验数值，即人群纵向荷载m kN Q /5.1=人。 （2）重车30t ：按一台计。 （3）履带-50：按一台计。 五、结构内力验算（分别按重车30t 和履带-50取设计荷载） （一）、花纹钢板 桥面钢板厚2cm ，其下纵向I12工字钢间距为30cm 。汽车后轮着地宽60cm ，不管车轮怎样移动，均能压到两根工字钢上。根据上述情况，桥面钢板厚度较小，相对于工字钢其刚度很小，而汽车轮作为一个弹性固体，当车轮作用钢板面上（指工字钢之间的钢板）时，钢板因其刚度较小，很快发生弹（塑）性变形，汽车轮着地面应力也很快发生重新分布，在工字钢顶面上的应力很大，而在钢板上（指工字钢之间的钢板）的应力很小。因此，可以说汽车轮荷载直接由工字钢承担。所以即使两工字钢之间的钢板被轮压坏，不参与承担车轮荷载，车轮也可以作用

基于ANSYS的导管架平台强度分析

142 1?概述 导管架平台主要由两大部分组成。一部分是支承结构，由导管架和钢管桩组成，用来支承上部设施与设备的基础结构；一部分是上部设施与设备，由甲板与其上的设备组成，作为收集和处理油气、生活及其他用途的场所 [1] 。导管架是由腿柱和连接腿柱的纵横杆系所构成的空间构架。 在实际的平台设计中，要根据不同的海域，选取不同 的波浪理论来计算结构的波浪力。目前对于二维波浪理论的各种求解算法已经有了许多的研究应用，但在国内的大型平台结构分析系统方面仍有很多工作有待解决[2]。在现代的平台设计中，用人工去简化作用在结构上的波浪荷载已不切实际，所以解决大型导管架平台结构分析中的波浪荷载自动处理问题有实际意义。 2?PIPE59单元特点和模拟方法 ANSYS软件中的PIPE59单元是与空间梁单元类似的单元，能够计算圆管形构件的流体静力和动力效应[3，4]。利用这些特点，考虑用该单元模拟海流载荷，通过输入单元控制参数，就可以自动模拟海流特性。 波浪通过导管架平台时，随着地震相位周期性的变化，对平台结构的作用力也在作周期性的变化。为此按照一定的步长对相位角（0～360?o ）进行等分，编程计算求得环境载荷从8个方向施加时每个方向产生最大作用的相位角，计算结果见表1。 表1?相位角计算结果 载荷方向0?o 45?o 90?o 135?o 相位角350?o 336?o 342?o 4?o 载荷方向180?o 225?o 270?o 315?o 相位角 28?o 41?o 36?o 14?o 3?导管架平台强度分析3.1?结构计算模型 采用ANSYS软件构建其有限元模型，取甲板主梁组成 的梁格和导管架各构件作为梁单元组成的空间结构（见图1）。采用PIPE16和PIPE59单元模拟导管架，采用BEAM 单元模拟平台梁格，模型共计598个单元，527个节点。建模中应考虑在泥面处设断点，泥面上下模型赋值不同单 元。 图1?ANSYS有限元分析模型 根据规范，可将桩的下部模拟为刚性固定端，刚性固定端位于设计泥面垂直以下T （m）处[6]。设计泥面的位置在自然泥面下的距离应按地质条件决定。T 值可按经验公式确定： T =6D （1） 式中：D —桩外径，m。 3.2?组合工况分析 3.2.1?冰载荷 在风和流作用下，大面积冰原挤压垂直孤立桩柱产生的冰载荷的计算方法，导管架所受的最大冰力为： F I =m ×K 1×K 2×σc ×D ×h （2） 式中：K 1、K 2—桩的局部挤压系数和桩与冰层接触系数；m —桩的形状系数，园柱体取0.9；σc —冰的单轴极限抗压强度（KPa），2244KPa；D —导管架直径（m）；h —冰层厚度（m）。 3.2.2?风载荷 最大风速为45m/s，方向0?o 、45?o 、90?o 、135?o 、180?o 、225?o 、270?o 、315?o 。风荷载计算公式为： 基于ANSYS的导管架平台强度分析 任红伟 中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院?山东?东营?257000 摘要：导管架平台的波浪力分析是设计中的难点，利用ANSYS软件中PIPE59单元的浮力、波浪及海流荷载计算功能，通过控制单元参数可达到自动模拟海流载荷目的。在Water?Table菜单中分别输入8个方向波流参数，其中疲劳分析考虑的是平台在一个周期里受到的最大和最小波浪载荷，编程计算求出每个方向产生最大作用的相位角。通过建模分析，得到8种工况下结构位移和导管架各点应力。 关键词：导管架平台?强度分析?海流载荷?PIPE59单元 ?Strength?analysis?of?jacket?platform?based?on?ANSYS Ren?Hongwei Drilling Technology Research Institute ，Shengli Petroleum Engineering Co.，Ltd.，Dongying 257000，China Abstract：The?wave?force?analysis?is?difficult?in?design?for?jacket?platform.?PIPE59?element?in?ANSYS?software?has?the?function?of?computing?buoyancy，wave?and?current?load.?The?current?load?can?be?simulated?automatically?by?adjusting?the?unit?parameters.?The?wave?flow?parameters?of?eight?directions?were?input?in?the?Water?Table?menu?respectively.?Fatigue?analysis?needs?the?maximum?and?minimum?of?wave?load?in?a?cycle?of?platform，programming?to?calculate?the?phase?angle?of?maximum?effect?in?each?direction.?By?modeling?analysis，the?structural?displacement?and?stress?at?various?points?of?jacket?is?obtained?in?eight?kinds?of?conditions. Keywords：jacket?platform；strength?analysis；current?load；PIPE59?element

一座海洋平台改造的强度分析

文章编号：!""!#$%""（&""’）"%#""&(#"$ 一座海洋平台改造的强度分析 张兆德，王德禹 （上海交通大学，上海&"""’" ）摘要：对一座海洋平台改造前和改造后各种工况进行了结构强度计算，对摩擦桩与平台 主体之间的不同连接方式进行比较，分析了考虑风冰载荷下发生桩靴滑移时桩腿的应力变化情 况。为该平台的改造与工作状态下的强度安全评估提供了重要的参考。 关键词：海洋平台；应力；变形；有限元 中图分类号：)*%文献标识码：+ 某采油平台原为桩基液压自升式平台，由箱形主体、固桩室、桩腿与桩靴及升降机构等部分组成。艏部甲板为生产、储油区，艉部甲板为生活、动力区，四根桩腿。由于平台发生较为严重的中垂现象，为使其安全正常地工作，现对平台进行改造，改造方案为采取增加二根摩擦桩的方法，由四桩移动平台改为六桩式固定平台。 本文对改造前后的平台建立了二个有限元模型，对无外载荷、压载时和风浪流载荷、风冰载荷等各种工况下的平台结构进行强度分析，对摩擦桩与平台的不同连接方式下，平台主体和桩腿的最大应力进行比较，依此确定摩擦桩与平台的连接方式，并计算极端环境状态下桩靴滑移对桩腿应力的影响。!计算模型的建立 !,!有限元模型 平台型长%"-，宽&"-，深’-。桩腿直径&-，!!$号桩腿总长$*,*%-，桩靴为!"-./-.!, $%-。在以上四桩平台上增加%!(号二根摩擦桩，实际摩擦桩长*$-，入泥深度为$’-。 平台主体结构采用空间板梁组合模型，即平台结构中的所有板全部简化为空间板单元；平台骨架如纵桁、纵骨、横梁、肋骨等全部简化为空间梁单元；平台内部撑杆，用空间杆单元来处理；固桩室同样简化为空间板梁组合模型；桩腿简化为圆管梁单元。 改造前四桩平台的计算模型为由梁与板组成的空间刚架结构，共有!$$*/个结点，’&*/$个单元，!!$号桩的桩腿和平台主体为理想刚性连接。 改造后六桩平台的计算模型为由上述四桩平台的空间刚架结构与二根摩擦桩组成，%!(号桩的桩 腿和平台主体的连接方式简化为铰接，每根摩擦桩上有$!个结点，分$"个单元， 如图!所示。平台主体结构的材料全部采用普通碳素钢，屈服应力取&’%0)1 ；固桩室与桩腿材料采用高强度图!改造后平台的计算模型钢，屈服应力取’%%0)1 。!,"边界条件 考虑到浅海地区的海底地基状况，将!!$号桩的桩腿底端 在桩靴处的边界条件简化为简支，即只限定线位移，不限制转 动。 新增加的两根摩擦桩的边界条件，依据规范，取深度为(倍 直径的等效桩，即在入泥深度等于六倍直径处取为固支。 收稿日期：&""’2"$2&!作者简介：张兆德（!3($2），男，博士生，从事结构动力学研究。?(&?张兆德，等一座海洋平台改造的强度分析&""’年!"月万方数据

海洋平台基础知识

海洋平台基础知识系列　０．　海洋工程是什么？（名词解释）　Ｏｃｅａｎ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　海洋工程，从地理的角度来说，可分为海岸工程、近岸工程（又称离岸工程）和深海工程三大类。一般来说，位于波浪破碎带一线的工程，为海岸工程；位于大陆架范围内的工程，为近岸工程；位于大陆架以外的工程，为深海工程，但是在通常情况下，这三者之间又有所重叠。从结构角度来说，海洋工程又可分为固定式建筑物和系留式设施两大类。固定式建筑物是用桩或者是靠自身重量固定在海底，或是直接坐落在海底；系留式设施是用锚和索链将浮式结构系留在海面上。它们有的露出水面，有的半露在水中，有的置于海底，还有一种水面移动式结构装置或是大型平台，可以随着作业的需要在海面上自由移动。　海洋工程是指以开发、利用、保护、恢复海洋资源为目的，并且工程主体位于海岸线向海一侧的新建、改建、扩建工程。具体包括：围填海、海上堤坝工程，人工岛、海上和海底物资储藏设施、跨海桥梁、海底隧道工程，海底管道、海底电（光）缆工程，海洋矿产资源勘探开发及其附属工程，海上潮汐电站、波浪电站、温差电站等海洋能源开发利用工程，大型海水养殖场、人工鱼礁工程，盐田、海水淡化等海水综合利用工程，海上娱乐及运动、景观开发工程，以及国家海洋主管部门会同国务院环境保护主管部门规定的其他海洋工程。　１：　海洋平台的类型：　海洋平台：（１）移动式平台：　坐底式平台　自升式平台　钻井船　半潜式平台　张力腿式平台　牵索塔式平台　（２）固定式平台：导管架式平台　重力式平台固定平台又可以分为桩式海上固定平台、重力式海上固定平台、自升式海上固定平台　导管架型平台：在软土地基上应用较多的一种桩基平台。由上部结构（即平台甲板）和基础结构组成。上部结构一般由上下层平台甲板和层间桁架或立柱构成。甲板上布置成套钻采装置及辅助工具、动力装置、泥浆循环净化设备、人员的工作、生活设施和直升飞机升降台等。平台甲板的尺寸由使用工艺确定。基础结构（即下部结构）包括导管架和桩。桩支承全部荷载并固定平台位置。桩数、长度和桩径由海底地质条件及荷载决定。导管架立柱的直径取决于桩径，其水平支撑的层数根据立柱长细比的要求而定。在冰块飘流的海区，应尽量在水线区域（潮差段）减少或不设支撑，以免冰块堆积。对深海平台，还需进行结构动力分析。结构应有足够的刚度以防止严重振动，保证安全操作。并应考虑防腐蚀及防海生物附着等问题。导管架焊接管结点的设计是一个重要问题，有些平台的失事，常由于管结点的破坏而引起。管结点是一个空间结点，应力分布复杂；近年应用谱分析技术分析管结点的应力，取得较好的结果。　混凝土重力式平台的底部通常是一个巨大的混凝土基础（沉箱），用三个或四个空心的混凝土立柱支撑着甲板结构，在平台底部的巨大基础中被分隔为许多圆筒型的贮油舱和压载舱，这种平台的重量可达数十万吨，正是依靠自身的巨大重量，平台直接置于海底。现在已有大约２０座混凝土重力式平台用于北海　钻井船是浮船式钻井平台，它通常是在机动船或驳船上布置钻井设备。平台是靠锚泊或动力定位系统定位。按其推进能力，分为自航式、非自航式；按船型分，有端部钻井、舷侧钻井、船中钻井和双体船钻井；按定位分，有一般锚泊式、中央转盘锚泊式和动力定位式。浮船式钻井装置船身浮于海面，易受波浪影口向，但是它可以用现有的船只进行改装，因而能以最快的速度投入使用。适用于深海钻井的主要是两种浮式钻

灌注桩平台施工方案

灌注桩施工平台搭设专项方案 、工程概况 1、工程名称 该工程名称：中小型船舶建造技术改造项目造船码头后平台（3#?4#引桥） 2、工程地点 上海船厂船舶有限公司位于上海崇明岛南侧中段，堡镇港上游约 3.5公里 处，地处崇明县竖新镇。本工程为造船码头 3#引桥和4#引桥（兼船台门墩）之 间增设后平台结构。 3、工程规模 长度约189.5m,宽度47m 的后平台一座，与2#变电所平台处宽度调整为 35m ,平台面标高7.00m,工程平面图如图2.1所示。 70900 189527 已建舾装码头 长江 图2.1新建平台平面图 二、平台搭设 由于工程中灌注桩的施工是在水上进行，所以需先搭设施工平台，具体搭 设步骤如下：先测量定出桩位线，做好标记，以防止平台在桩位上影响成孔。 水上施工操作平台的搭设是本工程的重点，根据本工程的特点并结合现场施工 的实际情况和累积的同类 4#引桥 新建平台第三分段 防汛大堤 TPl'l — 164257 新建平台第二分段 新建平台第一分段 已建后平台 55207 63420 桥 3#引 已建2#变电所

工程施工经验，本工程采用贝雷架和浮箱搭设施工平

台。首先，使用吊车在码头上拼装好贝雷架、浮箱；利用贝雷架和浮箱作为平 台基础进行平台搭设，平台面标高高出设计桩顶标高 0.8米以上。为了每排架 8根桩一次性施工，故平台搭47.0米长，平台搭设宽度以3个排架为基础作一 个施工段，并连续进行搭设以确保工程顺利施工。（具体见详图附后） 灌注桩施工总平面图 浮箱基础平台 浮箱基础平台是以大浮箱注水后直接沉放在泥面上，然后在其上面架设槽 钢等搭设平台。 浮箱基础平台示意图 T B r ■ j 1 ■ 1B r ? 1— ..>5-5 . 厂 「 ri 3m*3m*2泥浆池 3m*3m*2泥浆池 3m*3m*2泥浆池 3#弓桥 38m 宽施工平台 已建2#变电所 已建后平台 码头后沿边线 已建舾装码头 8.0」 4#引桥 （船台门 墩） 3#弓桥

海洋平台结构与强度课程教学大纲

海洋平台结构与强度课程教学大纲 课程代码：74120460 课程中文名称：海洋平台结构与强度 课程英文名称：Structure and Strength of Offshore Platform 学分：3.0 周学时：3.0-0.0 面向对象： 预修要求：材料力学 一、课程介绍 （一）中文简介 本课程从系统化介绍海洋平台结构型态、分类、与结构特性，先让学生对海域平台有清楚认识，再从海域平台结构特性，引导学生了解对复杂结构分层次建立合理的分析模型，配合结构模型应用相对应的材料强度特性与结构力学原理分析结构的应力分布、设计强度以及极限强度。随著上课内容交付学生作业，使学生在课后阅读课件外，能自行思考并动手完成作业。课程分成11章，春夏学期分別為５章與6章。春学期包含：海洋平台结构简介、材料特性、材料应力应变关系与结构基本模型、薄壳梁理论、梁模型的挫屈与极限强度等5章，夏学期包含：海洋结构分析模型说明、板块弯曲与极限强度、板块与肋版挫屈强度、圆柱壳强度与挫屈强度、銲接結構強度及结构疲劳强度与破裂等6章。 本課程授课期使学生系统化地了解和掌握海洋平台结构特性、建立合理的简化分析模型而具备分析复杂海洋平台应力与评估强度的基础能力。 （二）英文简介 This course introduces systematically the types, classifications, and structural characteristics of different types of offshore structures, enables the students to know the offshore platform and their structural properties first of all; then provide the guide to students to understand the multilevel analysis model for the complex offshore structures which integrates the material properties, mechanical principles and the analysis model to solve the stress distribution of structural members and their design strength as well as ultimate strength. Some home works were prepared let the students learn to solve the strength problems of