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1为了给后面的整体稳定性提供一定的数字可靠的参考，首先需要对钻机井架做出整体的有限元分析，并且在这个基础上进行曲折的分析，进而得到井架的整体稳定性安全数据。

2经过简化的钻井机架几何模型可以拆分为井架下面、上面、井架的支座及天车的箱梁四部分。由于海洋平台钻机机架是三维的杆件构造，各个杆件不单单需要承受着轴向力，还要承受着附加的弯矩力，因此要采用三微量单位的方式。对于钻机井架不同截面型钢材所构成的梁和支撑，可以在处理的时候对照不同的实际常数。根据实际的构造，本文作者定义出了30中截面的类型，同时也就对照了30组实际常数。综合思考了计算时间和内存的消耗，这个有限元模型单位的大小假设设为100cm，通过划分网格，共有6850个节点和7076个单元。

3有限元的分析结果。钻机井架的最高承载限度是井架设计时所允许的最大负荷重量，也可以认为是施加在井架结构上面的最大重量。只有对该工程情况进行有限元的分析计算后，才能够明确钻机井架的极限强度。利用ANSYS、FEPG、SciFEA、JiFEX、KMAS等有限元的分析软件可以对最大载重量1700kN工程情况的有限元模型进行分析，得到的最大应变压力和最大应力。其数值分别为7.56×10-4和190MPa。最大的综合位移距离为11.3cm，数值适中。然而，钻机井架的材料为16Mn，结果，最大应力远远小于期许的用应力。由此可见，最大钩载载重情况下，井架的强度足够强。

4有限元的计算结果分析。为了可以更确切地对有限分析元结果进行验证，本文作者参考了一些生产厂家设计的钻机井架通过第三方的验证，保证有限元计算分析结果的精准。在对比中发现，在最高的钩载工情况下，这一次有限元的计算结果得到的最大应力为160MPa，结果只是相差了1.4%，从而再次验证了此次有限元计算的精确性，也说明了这次我们使用的有限元的计算方法是争取的。

三、井架承载能力计算及研究

将得到的无损坏海洋钻机井架的有限元计算应用力结果代入实际的承载能力计算公式，再根据前面的实际测量数据，我们就可以得到具体的损坏系数。由于钻机井架的平均腐蚀率为9.73%，那么腐蚀引起的损坏系数f1=（1-0.0973）2≈0.816。如果只有1根钻机井架的腿弯曲现象，假设这段大腿长度为0.01km，弯曲矢高为1.5cm，杆部件的系数取10，将以上的参数代

入公式，就能够得到杆件的初始弯曲损坏的系数f2=1-1.5aCi=0.977。如果这个井架已经使用了18a，那么井架的使用年数就等于18，将上面的数值分别代入公式就可以得到应力其中损害系数f3=0.943。将计算得到的f1、f2、f3代入上面公式，就得到了三种测试载重力的结果，与实际测量的数据结果对比如下表格。

从上面表格中我们可以看出，除了测试点4以外，其他测试点的计算应力和实测力的误差都比较小，测点4的数据表明了，在三种测试的重荷下的计算应力均要比实测的应力小0.1左右。作者发现了测点4刚好位于存在弯曲部位的钻机井架的下面部位，由于对杆件弯曲的影响，这个地方的实际应力应该会增大，这也证明了杆件弯曲会带来机井井架承载能力的大幅度下降。