面向老齡平臺(tái)延壽工程的結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)研究.pdf

1、本文主要圍繞國(guó)家863項(xiàng)目“近海石油老齡平臺(tái)延壽技術(shù)研究”和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（50679083）“面向老齡平臺(tái)延壽工程的壽命預(yù)測(cè)與管理理論及方法研究”的相關(guān)內(nèi)容展開(kāi)研究。主要研究老齡平臺(tái)結(jié)構(gòu)在復(fù)雜海洋環(huán)境下的剩余強(qiáng)度分析和安全可靠性評(píng)估；考慮到外界荷載的復(fù)雜性和不確定性，運(yùn)用確定性分析方法、多級(jí)評(píng)估方法、可靠性分析技術(shù)和定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，研究得到老齡平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估理論框架和評(píng)估方法。主要包括以下內(nèi)容： （1）研究分析老齡平臺(tái)構(gòu)

2、件各種損傷形式對(duì)其整體承載能力和安全可靠性的影響。結(jié)合MATLAB、VC++軟件進(jìn)行荷載-位移數(shù)據(jù)計(jì)算程序的編制，研究得到樁-土非線性作用彈簧模型樁基曲線的確定方法。結(jié)合確定性分析方法，研究老齡平臺(tái)結(jié)構(gòu)在極端荷載作用下的整體安全評(píng)估方法。 （2）考慮荷載的隨機(jī)性和累積載荷對(duì)老齡平臺(tái)結(jié)構(gòu)安全的重要性，通過(guò)算例，分別研究基于頻域和時(shí)域的平臺(tái)隨機(jī)疲勞壽命估算與安全評(píng)估方法，研究基于譜分析法求取平臺(tái)疲勞載荷譜的方法，并研究得到基于ANS

3、YS軟件分析的管節(jié)點(diǎn)應(yīng)力集中系數(shù)的求解方法。指出導(dǎo)管架平臺(tái)、自升式平臺(tái)應(yīng)該重點(diǎn)疲勞校核的區(qū)域。 （3）以累積載荷作用下老齡平臺(tái)結(jié)構(gòu)的疲勞可靠性分析為例，并基于譜分析方法進(jìn)行可靠性指標(biāo)的計(jì)算分析，用管節(jié)點(diǎn)疲勞累積損傷作為控制參數(shù)建立極限狀態(tài)方程，得到可靠性指標(biāo)的計(jì)算表達(dá)式。研究平臺(tái)結(jié)構(gòu)體系可靠性的分析方法，并結(jié)合算例分析完好平臺(tái)與老齡平臺(tái)的結(jié)構(gòu)體系可靠性，作對(duì)比研究。 （4）研究自升式平臺(tái)的結(jié)構(gòu)有限元建模方法，采用ANSY

4、S軟件計(jì)算分析平臺(tái)在各工況下整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度狀態(tài)和樁腿穩(wěn)定性校核，分析得出平臺(tái)結(jié)構(gòu)危險(xiǎn)區(qū)域及應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注的關(guān)鍵區(qū)域。進(jìn)行平臺(tái)的弱點(diǎn)分析；研究得到老齡平臺(tái)延壽期間存在的安全隱患及其對(duì)結(jié)構(gòu)的影響和評(píng)估處理辦法；分析老齡平臺(tái)結(jié)構(gòu)主要失效模式及判別指標(biāo)；研究得到導(dǎo)管架平臺(tái)和自升式平臺(tái)的詳細(xì)失效模式。研究分析老齡平臺(tái)的主要失效事件、事故發(fā)生的頻繁程度和所引起的后果嚴(yán)重程度等。通過(guò)平臺(tái)靜強(qiáng)度失效、碰撞事故失效的定量風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算分析實(shí)例，研究定量風(fēng)險(xiǎn)分析方