半潛式海洋平臺的結(jié)構(gòu)剩余強度研究.pdf

1、本文主要針對半潛平臺的剩余強度問題展開研究，平臺的剩余強度是指平臺在某些構(gòu)件遭到破壞失效后的強度。服役過程中平臺要受到各種各樣的環(huán)境載荷、固定載荷、可變載荷以及事故載荷等等的作用，在這些載荷的作用下平臺一些構(gòu)件可能遭到破壞?？疾旌驮u估半潛平臺破損后的強度是一個非常重要的課題，剩余強度足夠與否可能關(guān)乎到其生死，著名的Alexander.Kielland平臺就是因為一根支撐柱的失效而導致平臺整體的沉沒。
　　本文研究的對象是即將投入使

2、用的我國最新一代南海3000米深水半潛平臺，具體研究的內(nèi)容有：半潛平臺下浮體的極限強度；考慮腐蝕影響后浮體的時變極限強度；完整平臺在遭遇極限風浪環(huán)境時的總體強度；某根橫撐斷裂后平臺整體在極限狀態(tài)下的總體強度。
　　總體強度的計算按照以下步驟進行：首先，由半潛平臺的結(jié)構(gòu)特點確定了它典型的6中載荷工況；其次，根據(jù)設(shè)計波理論進行設(shè)計波分析得到各種典型工況的設(shè)計波參數(shù)；再次，由設(shè)計波進行載荷傳遞分析得到各種工況下結(jié)構(gòu)受到波浪載荷；最后，用

3、有限元方法計算波浪載荷作用下半潛平臺的結(jié)構(gòu)總體響應，將計算結(jié)果對比許用應力值并由此來評估完整和破損狀態(tài)下平臺的強度。
　　本文另一重要部分是關(guān)于半潛平臺浮體的極限強度問題，首先，使用非線性有限元方法計算了完好狀態(tài)下浮體的中垂和中拱的極限強度值；然后選取Weib ull函數(shù)腐蝕模型對浮體服役期內(nèi)的腐蝕狀況進行了預測；最后，計算了因腐蝕影響不同服役年份時浮體極限強度，由有限元計算得到的不同年份時極限強度值給出了一個浮體極限強度隨時間變