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第一章 石油钻机井架、底座概论1

第一节 井架的结构类型1

一、塔形井架1

二、前开口形井架1

三、A形井架1

四、桅形井架2

第二节 钻机底座的结构类型5

一、层箱式底座(Box on box)5

二、箱块式底座(Raised floor substructure)5

三、自升式钻机底座(Self elevating substructuro)7

第二章 井架、底座的计算原理8

第一节 设计计算的基本规定8

一、静强度规定8

二、不稳定性规定8

三、疲劳强度规定10

四、动力反应的规定10

五、脆性断裂的规定11

六、塑性规定11

七、小结11

第二节 设计计算法12

一、设计计算法概述12

二、近似概率计算法12

三、井架及底座的设计计算公式18

四、井架及底座的失效概率20

五、优化设计计算法22

六、疲劳强度计算法23

第三章 井架、底座的荷载30

第一节 荷载的确定与计算30

一、恒定荷载30

二、工作荷载31

三、自然荷载37

四、安装荷载47

五、整体拖运与运输荷载56

六、动态井架的动力荷载57

第二节 荷载的组合原则与计算方法58

一、计算目的与荷载工况58

二、荷载组合的模式法60

第四章 结构与构件的连接计算62

第一节 概述62

一、井架及底座的连接方法62

二、构件连接的力学性质62

第二节 焊接连接的计算63

一、焊接连接的形式与焊缝构造63

二、对接焊缝中的应力65

三、角焊缝中的应力66

四、角钢构件的角焊缝70

五、焊缝群的几何性质73

第三节 销座耳板连接的计算76

一、销座耳板连接的结构形式76

二、耳板与座板中的应力分析76

三、销轴、耳板和座板的计算78

第四节 螺栓连接的计算80

一、单个螺栓的计算80

二、螺栓群的计算81

第五章 井架与底座中梁类构件计算89

第一节 梁类构件的结构类型及计算模型89

第二节 梁中内力及支座反力的计算89

一、各类梁中内力及支座反力计算图表89

二、弹性地基梁中内力及反力的计算90

第三节 梁的截面估算104

一、型钢梁的截面估算104

二、组合梁的截面估算104

第四节 梁中的应力及强度计算106

一、单向弯曲梁中的应力106

二、双向弯曲梁中的应力107

三、非对称弯曲梁中的应力108

四、梁中的局部压应力和折算应力110

五、规范及梁的强度条件判定111

第五节 梁的整体稳定计算113

一、梁的整体稳定计算原理113

二、规范中的计算公式及整体稳定系数114

第六节 梁腹板的局部稳定计算118

第六章 井架与底座中柱类构件计算129

第一节 柱类构件的结构类型及计算模型129

一、柱类构件的结构类型129

二、柱类构件的计算模型129

第二节 轴心受力柱的计算130

一、轴心受力柱的强度、刚度计算131

二、轴心受压柱的稳定计算132

第三节 压弯柱的计算140

一、压弯柱的强度计算140

二、压弯柱的稳定计算141

第四节 柱的计算长度150

一、结构中实腹柱的计算长度150

二、变截面格构柱的整体计算长度150

第七章 井架的计算155

第一节 井架的基本参数155

一、最大钩载155

二、井架的高度155

三、二层台容量156

四、井架的最大抗风能力156

五、其它参数156

第二节 井架的计算模型157

一、井架计算模型的概述157

二、塔形井架的计算模型158

三、前开口形井架的计算模型161

四、A形井架的计算模型162

五、桅形井架的计算模型163

六、计算工况对计算模型的影响164

七、有限单元法计算井架整体稳定的计算模型165

第三节 井架整体的静力计算165

一、有限元法的基本概念165

二、桁架结构的有限元分析原理168

三、刚架结构有限元计算简述177

四、计算程序与计算框图182

五、井架静力计算实例186

第四节 井架的疲劳计算203

一、井架疲劳强度分析的计算步骤203

二、井架疲劳强度计算实例203

第五节 井架的整体稳定计算205

一、井架整体稳定计算的理论折算法205

二、井架整体稳定计算的有限元法206

三、井架整体稳定计算实例207

第八章 钻机底座的计算211

第一节 底座的基本参数211

一、钻台高度211

二、转盘梁最大静载荷214

三、立根盒最大静载荷214

四、立根盒容量214

第二节 底座的计算模型214

一、空间刚架--土弹簧模型214

二、空间梁、柱、板和土弹簧混合模型216

第三节 底座的整体静力计算218

一、整拖ZJ--15D钻机底座结构分析218

二、ZJ--32J钻机箱块式钻机底座的结构分析226

附表237

参考文献251