到底有没有外星人 举一些例子来看看 要写一篇议论文

“在太空外有没有外星人的存在？”外星人只是一个比较通俗的名词，严格地说，是地球以外有智慧能力的生命（Extra-TerrestrialIntelligence）。

　　对“外星人是否存在？”这个问题，可以说有三个不同的响应：

　　第一个回应是「不一定吧？因为，假如他们真的存在，为什么我们还没有看到他们呢？」这个响应可以源自二十世纪鼎鼎有名的物理学家费米（EnricoFermi），在1950年，当费米和他的同僚谈到外星人存在与否这个问题时，费米的响应是「Whereiseveryone？」（外星人在哪里？）表面上费米的响应可以解释为我不相信外星人存在，但是，从客观的科学观点来解释，费米的回应是「既然你说按照科学数据的分析和估计，宇宙之间应该有外星人的存在，而且，按照我们今天科学和技术上的成就来估计，我们可以想象得到外星人会有来到地球探索访问的能力，那么，如何解释为什么我们到现在还没有看到一个外星人呢？」所以，这个说法就叫做「费米的两难论」（Fermi’sParadox），就是外星人根本不存在呢？还是真的有外星人，不过我们没有看到而已？

　　对「外星人是否存在？」这个问题的第二个响应是「他们是可能存在的，让我们想办法去联系他们，跟他们交换讯息。」在1959年，两位天文物理学家科可尼（GiuseppeCocconi）和莫里森（PhilipMorrison），提出外星人存在的可能的想法，并且具体的建议侦测外星人发出的讯号的作法。

　　对「外星人是否存在？」这个问题的第三个响应是「宇宙这么大，历史这么悠久，按照若干数据的分析和估计，外星人、外星文明是应该存在的。」这个想法的基本论点可以用一个例子来说明，假如我们让一大群、很大很大一群猴子在计算机上敲敲打打，总会有一只猴子会敲出一套莎士比亚全集，还有一只猴子会敲出一套唐诗三百首，宇宙的历史大概是140亿年，光是我们的银河就有差不多一千亿颗恒星，宇宙差不多有一千亿座银河，这些都是庞大得难以想象的数字。在1961年，美国有一位天文学家德瑞克（FrankDrake），提出一个方程式用来估计在我们的银河里外星文明的数目字，这就是有名的「德瑞克方程式」（DrakeEquation）。

　　我会一一讨论这三个观点。其实，当我们问：「外星人是否存在？」这个问题时，有人会反问：「管他们是否存在？我才不在乎。」这是消极的看法，我后面的讨论里会谈到，即使他们存在，我们要不要跟他们来往的一些顾虑。

　　让我先从「费米的两难论」谈起，要回答「费米的两难论」，我们有两个解套的可能，一个是找出足够的理由论证，说明外星人是不可能存在的；另外一个是说外星人是存在的，第一、或许他们留下痕迹，我们却没有看到，或许看到了，却不愿意承认接受这是外星人留下来的痕迹；第二、他们到目前为止根本还没有和我们联络上。

　　让我一一来细看，为什么外星人不可能存在呢？

　　一个解释是人类是宇宙中最原始的生命，我们得等人类逐渐演进之后，在别的星球上才会有外星人出现，但是，光是在我们的银河系统里，就有许多远比太阳更老的恒星，这些恒星在一百万年以前已经存在，那么他们技术和文明的发展，应该比我们早了一百万年。

　　一个解释是地球可能是唯一或者非常少数的地方，有适当的环境让生命孕育进化，太阳和地球之间天体运行的关系，地球和月亮之间的潮汐，水和其它化学元素的存在，都是相当独特，能够让生命孕育进化的条件。

　　另外一个解释是智能、语言、科学和技术的发展，并不一定是在生命孕育进化中必然的现象，因此，也许人类是唯一循着我们目前文明发展的轨迹走过来的有智慧能力的生物。

　　不过，在下周，当我们讨论「德瑞克方程式」时，德瑞克会说这些理由并不充分。

　　「费米的两难论」的另外一个解套的可能，是外星人是存在的，只不过我们看不到他们的痕迹，或者是我们看到而不愿意接受这是外星人留下来的痕迹而已。自古以来，人类都在天空看到来路不明的飞行物体，简写为 UFO（UnidentifiedFlyingObject）。《旧约圣经》以西结书的第一章里，描写以西结听到上帝的话，看到一朵周围有光辉的云，其中有一台由四个轮子和四个动物支撑的车子。中国宋代的科学家和政治家沈括在他写的《梦溪笔谈》二十一卷里，描写在扬州地方，看到天上一个有半张床那么大的一个外壳，打开后，里面有一颗珠，「壳中白光如银，…烂然不可正视，…其行如飞；浮于波中。」十五世纪哥伦布驾船横过大西洋时，也看到远处闪闪有光的一个物体。到了近代，世界各地常常有人说看到飞碟之类、来路不明的飞行物体。这些都可以解释为外星人的交通工具，甚至有人看到外星人在天空上，在玉米田里写的大字，也都是外星人存在的痕迹。另外一个说法是人类就是来自外星的外星人的后裔，但是，那么我们的老祖宗在什么地方呢？还有，另外一个说法是外星人把我们全部监禁在地球，就像一个动物园一样，不让我们和他们有接触。

　　「费米两难论」的另外的一个解套的可能，是外星人是存在的，但是，到目前为止，他们还没有跟我们联络上而已。为什么他们没有跟我们联络上呢？是不是因为时空的距离，他们送出来的讯号、或者他们的太空探索的工具还没有抵达我们呢？这似乎不太可能，因为宇宙已经有140亿年的历史；是不是因为他们不想和别人联络沟通呢？假如，太空里上百万不同的文明，总会有些文明想对外联络沟通吧？是不是因为他们想尽量低调避免外来侵扰的危险呢？那么为什么这些外来的侵扰不来伤害我们呢？是不是因为他们送出来的讯号，我们听不懂呢？这就把我们带到我要讲的下一段，1959年科可尼和莫里森所提出的侦测外星人发出的无线电讯号的想法。

　　假如，真的有外星文明的存在，我们怎样可以证明他们存在，进而跟他们联络沟通呢？1959年科可尼和莫里森发表了一篇被称为经典中的经典的论文，他们认为在一个高度文明的社会里的外星人，一定会送出一些讯号，希望通过这些讯号和其它的文明社会接触，那么这些是怎么样的讯号呢？从传送的速度和传送的集中性来考虑，他们会选择电磁波，从电磁波在太空以及地球表面的衰减来考虑，他们会选择电磁波的频率不低于每秒一百万周（1megahertz）、不高于三百亿周（3万1megahertz）。但是，在这么大的一个范围里，他们会选哪一个频率呢？天文学里，有一个很重要的频率，那是14204megahertz，这个频率换算成波长，按照波长等于光速度被频率除的公式是 21centimeters，这个频率是从哪里来的呢？大家都知道，一个氢原子有一个电子绕着一个质子在转，而且电子和质子都有他们的自旋，当电子和质子的自旋方向是一致时，氢原子的能量比较高，当电子和质子的自旋方向是相反时，氢原子的能量比较低；如果，氢原子从能量比较高的状态跳到能量比较低的状态时，这个能量的差异就会产生一个频率为14204megahertz的辐射。氢原子在能量比较高和比较低的状态之间跳来跳去是可能的，但是机率非常非常低，太空里百分之九十的物质是氢原子，所以，氢原子是非常多的，一起加起来，我们在地球上的确可以侦测到频率为14204megahertz的辐射，天文学家在1940年代发现这个现象，到了1950年用实验确切的证实了这个现象。科可尼和莫里森想这是宇宙中大家都知道的一个频率，很可能外星人就用这个频率的电磁波来传递讯号吧！再加上在太空里这个频率的背景杂音也比较少。

　　但是，还有一个问题得回答，如果，我们用无线电望远镜，在太空寻找 14204megahertz的讯号，茫茫太空，无线电望远镜该指向哪个方向呢？科可尼和莫里森认为应该先从离地球不远的星球里找，所谓不远，其实也就是十五个光年，在这个距离之内，他们认为有七颗光度和寿命都和太阳差不多的星球，它们上面可能会有生命，这包括Tauceti（中国天文学上鲸鱼星座里的天仓五），和EtaEridani（中国天文学上的波江座里的天苑四），可以作为搜索的目标。

　　总而言之，科可尼和莫里森的论文，不但指出外星人文明存在的可能，而且具体规划出一个搜索的行动方案，这篇论文也为以后五十年寻找外星文明的工作开了先河。在他们论文的结尾，他们说：我们的论述，也许有人把它看成无稽的科幻小说，但是，我们的论述跟目前天文学上的知识是一致的；虽然，我们无法知道，按照我们的说法去寻找外星文明送来的讯号成功的机率，但是，我们知道，如果我们不去寻找，成功的机率是零。

　　同样在1959年，一位在美国从事研究工作的华裔天文学家黄授书（SuShuHuang）也发表了一篇论文，指出宇宙中生命发生的可能，他也认为在地球附近的鲸鱼座的天仓五和波江座的天苑四，有支持生命的条件和可能，这个结果和科可尼和莫里森的结果相吻合。黄授书是一位相当有名的天文学家，他和杨振宁是西南联大物理系的同班同学，也和杨振宁一样在1947年公费赴美留学。

　　从科可尼和莫里森的论文开始，在过去五十年，政府、特别是军方和私人的机构，投入了很多钱，从事外星人搜索的工作，在无线电通讯方面，建构更强大有力的无线电望远镜，制作更精密的测试仪器；除了无线电通讯之外，也探索光通讯的可能，更有人提出，为什么不干脆把一个实体的探索器送到太空去？当然，这些努力，还没有得到确实、具体的结果。

　　对寻找外星文明的工作，也有人持不同的意见，撇开外星文明根本不存在的可能不谈，一个问题是外星人为什么想要把讯号传送到外面呢？无目的传送是一个有意义的科学行为吗？何况，即使两个文明成功地相互交换讯号，往返的时间也在一千年一万年以上。还有，过去年五十年来，我们在地球上的工作，集中在聆听、寻找，只接收不传送，外星人就没有办法知道我们的存在了。

　　一个比较深入的观点，也许保持沉默，只接收不传送，是宇宙文明的一个共同心态。而且，外星人文明是善良还是邪恶，我们是无法知道的，如果，我们和他们联络上，万一他们前来征服、毁灭我们，那怎么办？所以，有人建议任何一个要传送到太空外的讯息，必须先经过联合国全体大会的通过批准，至于从外星传递来的讯号，它可能含有计算机的病毒，可能把我们所有的计算机全部毁坏，因此，保持沉默，不见得不是一个应该遵守的政策。

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《宠儿》是美国著名作家托妮·莫里森（Toni Morrison）的作品。《宠儿》取材于一段真实的历史。作品令人触目惊心：女黑奴塞丝在携女逃亡途中遭到追捕，因不愿看到孩子重又沦为奴隶，她毅然扼杀了自己的幼女……十八年后奴隶制早已废除，而被她杀死的女婴还魂归来，以自己的出现日夜惩罚母亲当年的行为，往事的梦魇一刻也不曾停止过对塞丝的纠缠。

费米悖论亦称费米佯谬，在费米提出之后，该佯谬得到了不断的发展，如今被称为“齐奥尔科夫斯基（K Tsiolkovsky）·费米·维尤因（D Viewing）·哈特（M Hart）·蒂普勒（F Tipler）佯谬”，这些人都曾参与了费米佯谬的讨论并提出了重要观点。

1959年，《Nature》发表了一篇想象力十足的文章《寻求星际交流》——它如今已被该领域研究者奉为“经典中的经典”，两位天文学家科科尼和莫里森提出，可以利用微波辐射来探测银河系其他文明的构想。之后天文学家弗兰克·德雷克(Frank Drake)提出了两道方程解，被称为德雷克公式 (又叫德雷克方程 )：

公式1为:N=Ng×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×FL

公式2为:N=R×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L

其中：N 代表银河系内可能与我们通讯的文明数量

Ng银河系内恒星数目

fp恒星有行星的比例

ne每个行星系中类地行星数目

fl有生命进化可居住行星比例

fi演化出高智生物的概率

fc高智生命能够进行通讯的概率

fL科技文明持续时间在行星生命周期中占的比例

公式2与公式1的区别在于R替代了Ng，L替代了fL。

R为银河系形成恒星的平均速率，

L为科技文明寿命

德雷克公式 用来估测银河系中存在地外文明星球的数量是多少。“德雷克方程”被看作是理论上对费米佯谬的第一次正式回应。

但科学家不同意很多公式中变量的值（可以严谨地说德雷克公式计算于银河系中且我们可能接触的外星生物的数量，而不是有生命的机率）。取决于不同的值，方程式可以暗示生命的形成是频繁或稀少的。德雷克计算我们在任何时间可能接触的外星生命只有1个。

1975年，哈特在皇家天文社会学学报上发表论文《关于地球上地外文明缺席的解释》，首次把费米佯谬作为一个严肃的概念来讨论。针对费米的问题，他提出四种解释:1、对地外文明而言，进行星际旅行还不可行。2、从动机分析，地外文明不打算和人类进行接触。3、地外文明刚刚出现不久，和人类的接触还需要一段时间。4、地球已经被外星文明拜访过了，只是我们不知道而已。哈特逐一进行讨论后，认为以上四个理由都不成立，由此得出的反推结论只能是:地外文明根本不存在。

哈特的文章获得了出奇高的关注率，大量的科学家开始积极关注费米佯谬，并提出了自己的意见。以观点激进而闻名的蒂普勒极力主张，用一种理论上能进行自我复制的“冯·诺依曼探测器”来代替无线电搜索。格瑞恩在论文《大沉默:关于地外智慧生命的争论》中，则认为德雷克方程的各项参数设置存在缺陷，并提出补充建议。

飞驰人生

导演：韩寒

编剧：韩寒

主演：沈腾，黄景瑜，尹正

类型：喜剧

时长：98分钟

上映日期：2019-02-05（大年初一）

简介：曾经在赛车界叱咤风云、如今却只能经营炒饭大排档的赛车手张驰（沈腾饰）决定重返车坛挑战年轻一代的天才。然而没钱没车没队友，甚至驾照都得重新考，这场笑料百出不断被打脸的复出之路，还有更多哭笑不得的窘境在等待着这位过气车神……

疯狂的外星人

导演：宁浩

主演：黄渤，沈腾，马修·莫里森，汤姆·派福瑞

类型：喜剧，剧情，科幻

时长：116分钟

上映日期：2019-02-05（大年初一）

简介：耿浩（黄渤 饰）与一心想发大财的好兄弟大飞（沈腾 饰），经营着各自惨淡的“事业”，然而“天外来客”的意外降临，打破了二人平静又拮据的生活。神秘的西方力量也派出“哼哈二将”在全球搜查外星人行踪。啼笑皆非的跨物种对决，别开生面的“星战”，在中国某海边城市激情上演。

新喜剧之王

导演：周星驰

编剧：周星驰

制片人：周星驰

主演：王宝强，鄂靖文，田启文

类型：喜剧，剧情

时长：91分钟

上映日期：2019-02-05（大年初一）

简介：周星驰2019春节档新作，回归小人物喜剧，重新聚焦在平凡生活中不甘平凡的人。“七大武器之首”折凳再现江湖，原汁原味走心加接地气，纯 搞笑 风格的周星驰式喜剧，大年初一上映。

流浪地球

导演：郭帆

主演：屈楚萧，李光洁，吴孟达，赵今麦，吴京

类型：科幻，冒险

时长：125分钟

上映日期：2019-02-05（大年初一）

简介：太阳即将毁灭，人类在地球表面建造出巨大的推进器，寻找新家园。然而宇宙之路危机四伏，为了拯救地球，为了人类能在漫长的2500年后抵达新的家园，流浪地球时代的年轻人挺身而出，展开争分夺秒的生死之战。

神探蒲松龄

导演：严嘉

主演：成龙，阮经天，钟楚曦，林柏宏，林鹏

类型：动作、奇幻、喜剧

时长：125分钟

上映日期：2019-02-05（大年初一）

简介：一代文豪蒲松龄（成龙饰）执阴阳判化身神探，与捕快严飞（林柏宏饰）联手追踪金华镇少女失踪案。蒲松龄带领“猪狮虎”“屁屁”“忘忧”“千手”等一众小妖深入案情，在找寻真相的过程中，牵扯出一段旷世奇恋。

廉政风云

导演：麦兆辉

主演：刘青云，张家辉，林嘉欣，袁咏仪

类型：犯罪、悬疑

时长：114分钟

上映日期：2019-02-05（大年初一）

简介：廉政公署一宗经历多年调查的严重非法内销行贿案件，竟因首被告理达贸易集团负责人陈超群弃保潜逃，以及唯一重要证人兼举报者，理达的前任财务总监许植尧（张家辉饰）缺席出庭作证，导致法庭勒令延审一星期！为了7天后案件顺利重审，ICAC展开全面行动。负责此案的队长陈敬慈（刘青云饰）和负责寻找证人的江雪儿（林嘉欣饰）原是廉政公署一对恩爱夫妻，如今已分居多时，为了案件不得不联手合作。在抓捕陈超群和寻找许植尧的过程中两人都意外发现他们背后隐藏的另一重身份。一个谜团的解开是另一个谜团的开启，背后的阴谋远远超出所有人的想象，烟幕笼罩下光明之路在何方？

情圣2

导演：宋晓飞、董旭

主演：吴秀波，白百何，肖央

类型：爱情 喜剧

时长：134分钟

上映日期：2019-02-05（大年初一）

简介：**讲述了与男友方远（肖央 饰）相恋七年，深陷家庭琐事的田心（白百何 饰），焦头烂额之际偶遇从天而降的帅气邻居肖遥（吴秀波 饰），在经历了一连串哭笑不得的囧事后，下定决心重新活出潇洒人生的故事。

日不落酒店

导演：冯一平、刘峻萌、郝心悦

主演：黄才伦，张慧雯，高叶，张晔子，陶亮，何子君

类型：奇幻，喜剧

时长：100分钟

上映日期：2019-02-05（大年初一）

简介：故事发生在一家复古英式酒店，经理石月从工作到生活，过得像数学公式，无瑕疵且没毛病，年复一年如出一撤。无聊日子终于被一个意外假期所颠覆，妻子怀孕、乌龙旅途、神秘房客。匪夷所思的离奇事件不断上演，无趣严谨的生活被打破，通关打怪般的解决危机，新生活会不会就在眼前。

小猪佩奇过大年

类型：动画，喜剧，家庭

地区：中国，英国

时长：81分钟

上映日期：2019-02-05（大年初一）

简介：阿里影业与英国Entertainment One合拍，讲述汤圆、饺子和爸爸妈妈生活在一个温暖的家庭里。除夕这天，爷爷奶奶姥姥姥爷与他们相聚。大家体验了传统习俗，经历了很多意想不到的事情。他们和佩奇乔治一样，每经历一件事情，就会让他们更加热爱彼此，热爱家人，热爱生活。

熊出没 原始时代

导演：丁亮，林汇达

主演：谭笑，张伟，张秉君，宋祖儿

类型：动画，喜剧，冒险

时长：92分钟

上映日期：2019-02-05（大年初一）

简介：熊大熊二光头强意外穿越回恢宏的石器时代，在原始部落与猛犸象、剑齿虎等一众奇特 生物开启了眼界大开的奇幻之旅！原始时代瑰丽非常却又危机四伏，熊强三人组与一只可爱 狼女一路相伴，笑料百出。原始部落纠葛不断，女族长竟对光头强情愫暗生……面对凶猛狼 族的步步紧逼、原始人类的不断质疑、自然危机的全面爆发，熊强究竟何去何从？他们又能 否回归现代？一场关于守护与成长、爱与勇气的冒险，拉开序幕……

忠爱无言2

导演：谈宜之

主演：张浩庭，金巧巧等

类型：剧情，家庭

时长：95分钟

上映日期：2019-02-05（大年初一）

简介：齐小福是一名自闭症儿童，父母为此婚姻也将走到尽头。一天齐小福意外邂逅一只流浪犬，一个来自星星的孩子和一条同样命运坎坷的流浪犬，由相互恐惧、排斥到慢慢走近，直到相互依赖、形影不离。被迫分离后流浪犬在茫茫城市中四处寻找，多次与齐小福擦肩而过却未能相见。齐小福的病情更加严重，在经历各种艰难险阻后最终得以重逢。然而流浪犬的背后还隐藏着一个悲天悯人的故事……

2月7日 大年初三

导演：钟裕

类型：动画,喜剧,冒险

时长：90分钟

上映日期：2019-02-07（大年初三）

简介：从漫展穿越到幻想世界的中二少女吉祥，遇到了已经不能变身的童年英雄猪猪侠，为了回家，俩人开始了啼笑皆非又惊心动魄的冒险之旅，猪猪侠寻回做英雄的勇气，挫败了伪善野心家兔兔的阴谋，而逆反的吉祥也卸下心防和家人吐露了相互关心的真情。

2月14日 情人节

导演：陈玉珊

主演：王大陆，林允

类型：剧情，家庭

时长：90分钟

上映日期：2019-02-14（情人节）

简介：笨蛋爱上天才，会有结果吗？平凡女孩原湘琴（林允饰）喜欢上了天才少年江直树（王大陆饰），在她表白失败准备放弃之际，爸爸居然带着自己搬进了直树家里？！一个猛追，一个猛逃，热闹欢腾的纯真高中生活就此上演。朝夕相处中，直树渐渐被湘琴乐观的无畏精神吸引，他开始怀疑：湘琴究竟是人生偏差、还是自己的命中注定？

通常所说的多功能石油平台是指平台具有生产、处理、集输、外运、动力和生活等多方面的功能。这里所说的沉箱桩基式石油多功能平台，是指与石油导管架式平台相比所具有的多种功能。也可以说是用沉箱桩基作为石油平台基础构建的新型平台，具有其他结构式平台所无法比拟的优越功能。

一、沉箱桩基式平台的功能

1．沉箱箱体是平台的基础

我国较浅水域石油平台的基础多是导管架结构，即由管状杆件构成的空间钢架。而锦州9-3(JZ9-3）油田则采用了大型圆柱体和锥台体相结合的箱体结构作为平台的基础，即人工岛基础。采用这种结构型式基本上是为了抗冰。因为在渤海湾，导管架式平台的自振频率多在lHz左右，它与冰的挤压破碎频率比较接近，在冰的作用下容易发生振动。而沉箱结构，冰片作用在锥台体上，沿着台体向上爬而发生弯曲破坏，会产生较小的冰力。同时，冰的弯曲破坏的频率与挤压破坏的频率比较相对较小，与平台的自振频率相距较远，不会引起平台振动。总之，沉箱式固定平台具有较好的抗冰性能。

2．储液

海上油田开发可采用全海式或半海式。全海式是利用海上的工程设施进行原油生产、处理、用穿梭油轮直接外输，渤海埕北油田采用了全海式的开发方式，在该油田B区生产平台旁边建有储油平台，同时建有海中码头，供输油轮停靠，这种方式显得工程庞大，工程费用高。渤中28和渤中34油田也采用全海式开发方式，但它们采用的是单点系泊储油装置，这种方式需要在冰情严重的时候将系泊油轮解脱，油田就要停产。JZ9-3油田也是采用全海式开发方式，但它是利用水上平台甲板进行原油处理，利用水下沉箱储油，储油沉箱的储油能力为14000m3，能够基本满足全油田年处理原油100×104t的储油要求，而且在重冰期能够继续生产。

3．靠船

在JZ9-3油田西区建有沉箱桩基式钻采平台（DRPW）和储油平台（SLPW）。在其东侧设置了靠船碰垫。这两座平台的中心距离为55m，在其中心联线外延线的南、北方向各建有一座系泊平台。此区水深为74m，可供5000t和3000t外输油轮靠泊。在储油平台的顶层甲板上设有输油臂，可进行装油作业。另外，3800～8000马力的工作船也可以停靠。这些船只的船长约为50～60m，可以舷靠在碰垫上。当有外输油轮装油时，也可艉靠在沉箱的另一侧。东区建有沉箱桩基式钻采平台（DRPE），此区水深67m，工作船既可以舷靠也可以艉靠。

总之，沉箱式平台除具有生产、处理、动力、生活的多功能外，沉箱本身还具有承重、抗冰、储油和靠船等多功能。利用沉箱进行水下储油，在重冰期仍能正常生产，更加体现了沉箱式平台的优越性。

二、沉箱结构设计

（一）沉箱设计

JZ9-3油田共建造了三座沉箱，其结构型式都是下部圆柱体和上部圆锥台体相结合的箱体结构轮廓尺寸如表14-4所示。箱壁的厚度为80cm，其内表面和外表面是钢板，钢板之间用钢桁架联结，并浇筑混凝土，构成“三明治”式结构（图14-5）。

表14-4　沉箱尺度

图14-5　储油沉箱立面图

图14-6　储油沉箱箱体结构图

图14-7　储油沉箱（一）1000和（一）3950平台结构

（二）结构型式

对这种箱壁型式有两种不同认识：一是认为混凝土与钢板不共同工作，混凝土只作为填充材料并传递内外水压力。如此需要对钢桁架进行详细设计，达到强度要求；另一种认识则认为混凝土与钢板共同工作，形成“钢－混凝土”混合结构。为了增加钢板和混凝土之间的抗剪能力，在接触混凝土的内板面和外板面上增设了“钢猫爪”。箱顶为梁板结构。钻井沉箱底板为梁板结构，储油沉箱底板是与箱壁相同的钢－混凝土“三明治”结构。箱内分为四个内舱和四个外舱，舱壁为梁板结构（图14-6）。

用17根打入桩将箱体固定在海底，其中九根为主桩，八根为裙桩。桩的导管设在箱体内（图14-7）。导管和桩的结构型式及其之间的连接型式与导管架相同。

（三）结构计算模拟及计算机程序

结构模拟：结构在工作状态下和安装状态下的整体分析采用有限单元法，对不同的结构部件采用不同的单元；“三明治”箱壁壳和储油沉箱的底板为三结点或四结点板单元，其弹性模量为等效弹性模量；箱顶板、隔舱板和钻井沉箱底板为三结点或四结点板单元；圆管、型钢为二结点梁单元。

荷载处理：自重、浮力、风、浪、流、地震等荷载为计算机程序计算；冰力、温度应力为手工计算。

计算机程序：SACS由美国EDI(Engineering Dynamic ENCof USA）公司编制；DWAVE由大连理工大学编制。

（四）荷载计算

沉箱和导管架由于结构型式的不同，所受环境荷载的性质以及荷载计算方法也不尽相同。这里仅将几种沉箱与导管架不同荷载计算作些说明。

1．波浪力计算

当结构杆件如导管架杆件的特征尺寸与波长的比值小于02时，要用莫里森（Morison）公式计算杆件所受的波浪力；当结构体如沉箱体的特征尺寸与波长的比值大于02时，则要用波浪绕流理论方法进行波浪力计算。沉箱波浪力计算依据以下所列文献：

a．‘Oceanographic Engineering’，Rebert LWiege,Prentice Hall Inc,1964,Charpter11,Section9

b．‘Experience in Computing Wave Load on Large Bodies’，NHogben and RGStanding, OTC No2189,May 1975

c．‘Mechanics ofWave Forces on Offshore Structures’，TSarpkaya and MIsaacson,Van Nostrand Reinhold Company,1981．

具体计算则用DWAVE程序，这个程序可以直接读入由SACS程序形成的数据文件。

2．冰力计算

国内外对海冰的研究表明，冰片作用于海中结构物时，由于结构物型式不同，冰片会发生四种不同型式的破坏，即挤压破坏、弯曲破坏、屈曲破坏和劈裂破坏。JZ9-3沉箱的锥台体处在冰的作用区，它的锥顶角为64°，即台体坡度为5:8，能使冰片产生弯曲破坏。冰的挤压破坏强度为2364MPa，而冰的弯曲破坏强度为0472MPa。显然，这种平台结构型式利于抗冰。APIRP2N（第一版）SECTION442B给出弯曲破坏冰力计算公式：

图14-8　储油沉箱拖航布置

中国海洋石油高新技术与实践

式中：RH为作用在锥体上的水平分力；Rv为作用在锥体上的竖向分力；ρw为水的单位质量；σF为冰片的弯曲破坏强度；t为冰片厚度；tR为冰的堆积厚度；D为锥体水线处直径；DT为锥台顶直径；g为重力加速度；

A1、A2、A3、A4、B1和B2由APIRP2N，图14-8给出。

3．温度荷载

在设计中，仅对储油沉箱做了温度应力计算。温度应力计算条件，如表14-5；结构材料特性，如表14-6计算假定，梁单元为两端固定；板单元为周边固定。这种假定是保守的、偏于安全的。

表14-5　沉箱温度应力计算条件（单位：℃）

表14-6　结构材料特性

如此，温度应力计算为：

沉箱内部梁，因温度均匀变化：σ＝αs TEs。

沉箱内部板，因温度均匀变化：σ＝αs TEs/（1-vs）。

沉箱顶部板，平均温度变化△Ta＝（△TB＋ TT）/2；下部与上部温度变化之差△Tb=（TB一△TT）/2；轴向应力σ。＝αs TaEs/(1-vs）；弯曲应力σb=2×3/4αs TbEs。

沉箱底板，储油沉箱底板为钢－混凝土“三明治”结构，其平均温度变化△Ta=（TT＋TB）/2；上部与下部温度变化之差△Tb＝（TT－△TB）/2；轴向应力σa＝αc TaEeq/（1-vc）；弯曲应力σb=2×3/4αc△TbEeq。

沉箱壁，钢－混凝土“三明治”结构，按壳体计算温度应力。平均温度变化△Ta=（△Ti＋To）/2；内部与外部温度变化之差△Tb＝（△Ti－△To）/2；轴向应力σa＝αc△TaEeq/（1-vc）；弯曲应力σb＝αc TbEeq/（1-u。）。

因为没有合适的计算机程序可用，对以上温度应力只能进行手工计算，所得结果与其他工况下计算机程序计算所得结果要进行手工叠加。

三、沉箱建造

1．船坞建造

JZ9-3油田所建三个沉箱（包括桩和隔水导管）的结构用料如表14-7。

表14-7　结构用料

DRPW和DRPE沉箱分别于1993年和1994年在大连造船新厂建造。建造方式是：在场地预制箱体的圆柱体分块、锥台体分块，主隔舱、副隔舱、底板和顶板分块等；在船坞进行组装；箱体建成后，拖出船坞，靠在码头前，从锥台体上预留的浇注孔浇注混凝土；然后湿拖到现场。

2．船台建造

SLPW沉箱于1997年在赤湾盛巴旺场地建造。建造方式是：场地分块预制，在码头滑道上进行组装。箱体建成后，浇注一部分混凝土。然后用滑移方式将沉箱装上潜水驳船（BH308），并拖运到葫芦岛。到达葫芦岛码头前，进行潜水作业，使沉箱下水。随后，灌足混凝土，再湿拖到现场。钢桩的卷制、接长和作标记在葫芦岛船厂进行。

沉箱是用拖航方式湿拖到现场的。到达现场后，用四个抓力锚做初步锚泊。在沉箱顶上设两台绞锚机，每个绞锚机控制两只锚，绞锚机每个滚筒工作荷载为300t。沉箱的准确定位，如沉箱中心点位置和沉箱指向都由此锚泊系统完成。

四、成果评价

1．沉箱平台的使用效果

JZ9-3油田投产多年来运行良好，说明沉箱桩基式平台的设计是成功的。沉箱桩基式平台的设计、建造和施工都具有较新的内容和较高的技术含量，体现出当时建设者们具有较强的开拓意识和创新精神。沉箱式平台抗冰性能好，水下储油安全，油轮和工作船系泊方便简单，自然会节省费用，提高油田的生产效益。沉箱的拖航、安装不用浮吊船和驳船，也会节省施工费用。

2．改进和发展

尽管沉箱桩基式平台从方案研究、具体设计到建造、施工都可能有所不足，理论、方法不够成熟，用料不够节省等，但它仍不失为适用于浅海的新的结构型式。对此，应该做全面的分析、总结和研究，在此基础上加以提高和改善，为海洋石油事业建造出更多结构型式的适用平台。