面向老齡平臺延壽工程的結構風險評估技術研究.pdf

1、本文主要圍繞國家863項目“近海石油老齡平臺延壽技術研究”和國家自然科學基金項目（50679083）“面向老齡平臺延壽工程的壽命預測與管理理論及方法研究”的相關內容展開研究。主要研究老齡平臺結構在復雜海洋環(huán)境下的剩余強度分析和安全可靠性評估；考慮到外界荷載的復雜性和不確定性，運用確定性分析方法、多級評估方法、可靠性分析技術和定量風險評估方法，研究得到老齡平臺風險評估理論框架和評估方法。主要包括以下內容： （1）研究分析老齡平臺構

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

3、YS軟件分析的管節(jié)點應力集中系數(shù)的求解方法。指出導管架平臺、自升式平臺應該重點疲勞校核的區(qū)域。 （3）以累積載荷作用下老齡平臺結構的疲勞可靠性分析為例，并基于譜分析方法進行可靠性指標的計算分析，用管節(jié)點疲勞累積損傷作為控制參數(shù)建立極限狀態(tài)方程，得到可靠性指標的計算表達式。研究平臺結構體系可靠性的分析方法，并結合算例分析完好平臺與老齡平臺的結構體系可靠性，作對比研究。 （4）研究自升式平臺的結構有限元建模方法，采用ANSY

4、S軟件計算分析平臺在各工況下整體結構的強度狀態(tài)和樁腿穩(wěn)定性校核，分析得出平臺結構危險區(qū)域及應該重點關注的關鍵區(qū)域。進行平臺的弱點分析；研究得到老齡平臺延壽期間存在的安全隱患及其對結構的影響和評估處理辦法；分析老齡平臺結構主要失效模式及判別指標；研究得到導管架平臺和自升式平臺的詳細失效模式。研究分析老齡平臺的主要失效事件、事故發(fā)生的頻繁程度和所引起的后果嚴重程度等。通過平臺靜強度失效、碰撞事故失效的定量風險計算分析實例，研究定量風險分析方