ICS 75.180.10 SY E 94 备案号：60759—2018 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 7395—2017 柱稳式平台圆柱壳结构稳定性设计 Bulletin on stability design of cylindrical shells 2017-11-15发布 2018-03-01实施 国家能源局 发布 SY/T7395—2017 目 次 前言： .·III IV 范围 1 2 规范性引用文件 3术语、定义和符号 3.1 术语和定义 3.2符号 几何模型、屈曲模式及设计载荷 4 4.1 概述 4.2 前提条件 4.3 几何模型 4.4 屈曲模式 4.5 载荷及载荷组合 5 屈曲设计方法 6 承受轴向力、弯矩及外部压力的板壳屈曲应力 6.1 概述 13 6.2 无加强筋或环向筋加强圆柱壳的局部屈曲 6.3 环向筋加强圆柱壳的整体屈曲 ·15 6.4 纵向筋及正交加筋的圆柱壳的局部屈曲 ·16 6.5 纵向筋及正交加筋的圆柱壳的环间屈曲、依据正交各向异性板壳理论的正交加筋的圆 柱壳的整体屈曲 6.6 纵向筋及正交加筋的圆柱壳的环间屈曲 替代方法 塑性折减系数 .·23 承受组合荷载圆柱壳体屈曲应力的计算 ·24 8 8.1 概述 ·24 8.2 通用荷载工况 ··24 8.3 轴向拉伸、弯曲和环向压缩 ..·24 8.4 轴向压力、弯曲和环向压力 ·25 加强筋设计要求 ·26 9.1 概述 ··26 9.2 屈曲层级顺序校核 ·26 9.3 加强筋应力及其屈曲 ·26 1 SY/T7395—2017 9.4 加强筋布置和尺寸选择 27 10柱状屈曲 28 10.1 概述 ·28 10.2 弹性柱状屈曲应力 28 10.3 非弹性柱状屈曲应力 29 11 许用应力 29 11.1 概述 ·29 11.2 壳屈曲的许用应力 11.3 柱状屈曲的许用应力 ·31 12 公差 12.1 概述 31 12.2 横截面直径最大公差 12.3 沿基准线的直线位置偏差 ·32 12.4 真圆局部偏差 32 12.5 板壳加强筋 13 应力计算 ·33 13.1 概述 33 13.2 轴向应力 13.3 弯曲应力 ·34 13.4 环向应力 附录A(规范性附录) 关于圆柱壳屈曲设计的注释 .·37 附录B(资料性附录） 实例环筋圆柱壳 ·77 附录C(资料性附录) 实例 环向筋与纵向筋正交加强圆柱壳 .··87 附录D(资料性附录) 本标准与APIBull2U：2004相比的结构变化对照表 106 参考文献· 107 II SY/T7395—2017 前言 本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准使用重新起草法修改采用APIBull2U：2004《Bulletinonstabilitydesignofcylindrical shells》（第三版）。沿用了其内容的编写格式，但结合GB/T1.1一2009对标准编写的要求，做了如下 编辑性修改： 删除了APIBull2U：2004的“前言”和“特殊说明”，删除了附录A中与APIBull2U（第 2版）的对比数据； 按GB/T1.1一2009的要求，对图、表不按章条而按顺序进行了重新编号； 增加了前言、引言、规范性引用文件； -对APIBull2U：2004正文及附录的参考文献进行了合并； 本标准与APIBull2U：2004相比，在结构上有所调整，附录D列出了本标准与APIBull 2U：2004相比的结构变化对照一览表。 本标准由海洋石油工程专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：海洋石油工程股份有限公司。 本标准主要起草人：蔡元浪、刘波、杨亮、李拓夷、王越、韩熠、董晓曼、梁瑜。 III SY/T7395—2017 引言 随着深水油气田的开发，越来越多的立柱稳定式浮式平台作为生产平台被采用。其中半潜式平台 （SEMI)、张力腿平台（TLP）与单柱式平台（SPAR）设计中多采用圆柱壳体作为平台的主立柱结构。 在国外柱稳式平台工程设计中，为使设计更加合理并节省结构材料，通常采用圆壳理论对立柱结构进 行设计，如美国石油协会（API）2004年发布的APIBull2U“Bulletinonstabilitydesignofcylindrical shells”，对圆柱壳体的稳定性设计做了一系列详细要求并提供了相关计算方法，且已经被广泛应用。 因此为使柱稳式平台圆柱壳体的设计更加合理及标准化，起草制定本标准。应用本标准能够为圆柱壳 体结构进行尺寸规划及稳定性分析提供参考。 IV SY/T7395—2017 柱稳式平台圆柱壳结构稳定性设计 1范围 本标准规定了柱稳式平台大直径圆柱壳钢结构的屈曲衡准，用于单独或组合承受纵向力、弯矩、 剪切力、均匀外压的圆柱壳结构的抗屈曲能力校核。 本标准适用于在环向筋间的板壳具有均匀厚度，或无加强筋的具有均匀厚度的圆柱壳结构，且 圆柱壳直径与壁厚的比值（D/t）大于或等于300，同时小于1200，并且壁厚大于或等于5mm（3/,in） 的情况。 2规范性引用文件 2 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 ASTMA370钢制品力学性能试验方法和定义标准（Standardtestmethodsanddefinitionsfor mechanical testing of steel products) institute,recommended practiceforplanning，designing and constructingfixedoffshore plateforms,API RP2A,twentiethedition,July 1993) APIRP2T张力腿平台规划、设计和建造的推荐作法（Recommendedpracticeforplanning， designing and constructing tension leg platform) ASME锅炉及压力容器规范（AmericanSocietyofMechanicalEngineers，Boilerandpressure vessel code,Section VII, Division1 and 2 and Section III,Subsection NE, 1983) ECCS欧洲钢结构建造推荐作法（EuropeanConventionforConstructionalSteelwork，European recommendationsfor steel construction,Section 4.6,Bucklingof Shells,Publication 29,Second Edition, 1983) 3术语、定义和符号 3.1 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1.1 折减系数amplificationreductionfactor（C.） 对于同时承受端部弯矩及纵向受压载荷的圆柱壳结构，为避免对次弯矩通过放大系数1/（1-f/F°。） 的过高预报而在交互方程中应用的折减系数。 3.1.2 非对称屈曲 asymmetricbuckling 绕圆周形成两个及以上波形的环向筋间的板壳屈曲。 1