腐蝕影響下海洋平臺結(jié)構(gòu)的極限承載力研究.pdf

1、隨著工業(yè)化的進展，陸地石油資源的逐漸消耗，促使人們將目光投向了海洋。目前世界上已有一百多個國家和地區(qū)開展了海洋石油的勘探開發(fā)活動。與陸地石油相比，海洋石油開發(fā)具有環(huán)境惡劣、鉆采設(shè)備造價昂貴、發(fā)生事故危害性更大等特點。海洋平臺作為海洋石油勘探開發(fā)的主要工作和生活場所，其結(jié)構(gòu)安全性關(guān)乎石油資源的利用、海洋環(huán)境的保護和人員生命的保障，國內(nèi)外歷次發(fā)生的平臺傾覆事故無不造成了重大的經(jīng)濟損失、環(huán)境污染和人員傷亡。因此，分析腐蝕等損傷對海洋平臺結(jié)構(gòu)強

2、度的影響，合理評價平臺的使用安全性，具有重要的意義。由于導管架平臺主要用作采油平臺，固定在海水中服役數(shù)十年之久，不可避免的會產(chǎn)生腐蝕，加之檢測維修困難，腐蝕將對平臺的極限承載力產(chǎn)生重大影響。本文即以導管架平臺為例，分析腐蝕尤其是點腐蝕對導管架平臺結(jié)構(gòu)極限強度的影響。具體研究工作如下：
　　1、分析了腐蝕對海洋結(jié)構(gòu)物極限強度影響的研究現(xiàn)狀，闡述了結(jié)構(gòu)非線性行為的研究方法。
　　2、根據(jù)平臺的結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計尺寸，采用通用有限元軟

3、件ANSYS建立了平臺模型，并依據(jù)平臺所處海域的海況計算了風、浪、流和冰載荷，確定了平臺的主要控制荷載。
　　3、對比分析了ANSYS/LS-DYNA顯式準靜態(tài)方法在分析結(jié)構(gòu)極限強度時的適用性和可行性，并采用多尺度思想建立了梁殼耦合導管架平臺模型，為分析帶點蝕損傷的大型海洋結(jié)構(gòu)物的非線性行為創(chuàng)造了條件。
　　4、建立了均勻腐蝕和點腐蝕損傷下的平臺構(gòu)件模型，考察了在剪切和軸壓兩種受力形式下，點蝕深度、點蝕半徑和同等體積損失下均