局部缺陷對井架承載能力的影響及安全評定.pdf

1、井架由于使用環(huán)境惡劣，結(jié)構(gòu)常會出現(xiàn)局部缺陷，如銹蝕、穿孔、切口、斜撐松動或缺失、銷接間隙等。在使用的過程中還會出現(xiàn)載荷偏心和基礎(chǔ)下沉等載荷和位移邊界條件缺陷。這些缺陷會對井架的承載性能產(chǎn)生影響。
　　本文針對實驗室特制K型模型井架，采用有限元方法，通過與理想模型模擬結(jié)果對比，分析了缺陷對井架結(jié)構(gòu)受力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。分析結(jié)果顯示，井架大腿局部銹蝕、穿孔、切口、斜撐缺失僅對結(jié)構(gòu)局部受力有影響，對其余桿件受力影響不大；基礎(chǔ)下沉、井架

2、載荷偏心和銷接間隙對整體結(jié)構(gòu)的受力影響較大。井架載荷偏心、基礎(chǔ)下沉、斜桿缺失對井架穩(wěn)定性影響較大，銷接間隙的影響較小。
　　起升是井架使用過程中比較危險的環(huán)節(jié)，本文分析了JJ225/42-K井架的起升工況。分析結(jié)果顯示，0°是井架起升過程中的最危險角度，此時的起升力最大、結(jié)構(gòu)受力最惡劣。隨著起升角度的增大，起升力減小，結(jié)構(gòu)所受最大應(yīng)力變小。起升過程中，井架前腿的中下段受力較大。
　　本文工作中，按照井架測試規(guī)范，對實驗室特制

3、K型模型井架進行5級載荷靜力測試。測試結(jié)果表明，模型井架四根大腿受力嚴重不均。對井架進行了安全承載能力實驗評估。
　　本文通過缺陷對結(jié)構(gòu)的影響分析，將載荷偏心、基礎(chǔ)下沉和銷接間隙作為導致實驗室模型井架大腿受力不均的主要原因。在已知載荷偏心量和基礎(chǔ)下沉量的前提下，以銷接接觸剛度作為參數(shù)對有限元模型進行局部模型修正。與5級載荷下的靜載應(yīng)力測試結(jié)果進行對比驗證。結(jié)果表明，模擬和測試結(jié)果相對誤差小于17.48％，證明了銷接接觸剛度法的可行