海洋平臺結(jié)構(gòu)的安全可靠性是海洋工程中一個(gè)有難度而富有挑戰(zhàn)性的重要研究領(lǐng)域。本文以海洋導(dǎo)管架平臺這一大型復(fù)雜工程結(jié)構(gòu)為主要研究對象,在系統(tǒng)地分析和總結(jié)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上,對海洋平臺結(jié)構(gòu)在偶然災(zāi)害作用下的風(fēng)險(xiǎn)評估、海洋平臺結(jié)構(gòu)與大型船舶碰撞損傷、碰撞作用下平臺結(jié)構(gòu)的變形和能量吸收、海洋平臺結(jié)構(gòu)爆炸火災(zāi)荷載、火災(zāi)作用下的海洋平臺結(jié)構(gòu)可靠性、爆炸作用下海洋平臺結(jié)構(gòu)響應(yīng)、海洋平臺損傷結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)可靠性、極限承載能力體系可靠性、海洋平臺結(jié)構(gòu)的維修決策、平臺結(jié)構(gòu)損傷構(gòu)件的維修加固、以及海洋平臺結(jié)構(gòu)災(zāi)害作用的緩解防護(hù)系統(tǒng)等一系列問題進(jìn)行了較為深入的研究和探討,并結(jié)合具體工程實(shí)例(WEN13—1深水導(dǎo)管架平臺、BZ28-1南井口導(dǎo)管架平臺)加以研究和應(yīng)用,產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。 本文的研究注重理論研究與工程實(shí)踐緊密結(jié)合從而達(dá)到相互促進(jìn)的目的,這既為海洋導(dǎo)管架平臺結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和對現(xiàn)役平臺結(jié)構(gòu)的安全評估提供了理論依據(jù)和重要的參考價(jià)值,同時(shí)也為海洋油氣資源的安全開發(fā)提供了可靠的保證。本文的主要內(nèi)容和研究成果主要有: (1) 結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)評估方法,研究了海洋平臺在偶然災(zāi)害作用下的風(fēng)險(xiǎn)評估體系。根據(jù)偶然災(zāi)害的發(fā)生概率和平臺暴露級別來劃分災(zāi)害事件的風(fēng)險(xiǎn)水平,并依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)水平開展風(fēng)險(xiǎn)評估,重點(diǎn)對在火災(zāi)、碰撞、爆炸作用下的海洋平臺結(jié)構(gòu)開展結(jié)構(gòu)可靠性研究,為保障海洋平臺結(jié)構(gòu)在偶然災(zāi)害下的整體安全性提供了分析方法和理論依據(jù)。 (2) 提出了平臺結(jié)構(gòu)受船舶碰撞后的損傷評估體系。根據(jù)導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)受大型船舶撞擊后的損傷檢測結(jié)果,對碰撞過程進(jìn)行了數(shù)值反演計(jì)算分析,對構(gòu)件模型從簡單到復(fù)雜的思路提出了船舶碰撞海洋平臺導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)的撞擊作用;同時(shí)也對船舶撞擊平臺結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動力響應(yīng)分析,采用非線性彈簧來模擬受損構(gòu)件的局部凹陷損傷,考慮了結(jié)構(gòu)—樁—土的相互作用,運(yùn)用瞬態(tài)動力學(xué)方法來分析船舶以不同的速度撞擊導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng),確定了船舶對平臺結(jié)構(gòu)碰撞的最大動力撞擊作用。對平臺導(dǎo)管架整體結(jié)構(gòu)的損傷程度進(jìn)行了評估,確定了相應(yīng)的灌漿卡箍維修加固方案。 (3) 對船舶與海洋平臺碰撞過程的能量吸收與轉(zhuǎn)化進(jìn)行分析,研究了船舶與平臺結(jié)構(gòu)碰撞的能量吸收模型。根據(jù)能量吸收原理,對撐桿管狀構(gòu)件的壁厚和樁
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2005
【中圖分類】：P75;TU311.2
【部分圖文】：

1巴西P一36平臺爆炸后沉沒F191.1TheP一36Platofmrsikningaeeidentduetoblasting圖1.2WEN1-31導(dǎo)管架平臺結(jié)構(gòu)與起重鋪管船撞擊時(shí)刻Fig1.2WEN13一1steeljaeketPlatofmreollidedbytheb田名e宋劍:海洋平臺結(jié)構(gòu)在偶然災(zāi)害作用下的可靠性研究

WEN1-31導(dǎo)管架平臺結(jié)構(gòu)與起重鋪管船撞擊時(shí)刻Fig1.2WEN13一1steeljaeketPlatofmreollidedbytheb田名e

位論文2005第3章碰撞作用下的海洋平臺結(jié)構(gòu)可靠性研究1984個(gè)殼單元，2016個(gè)節(jié)點(diǎn)，如圖3.6所示。鋼材的本構(gòu)模型采用理想彈塑性模型，屈服準(zhǔn)則是Von一MiesS強(qiáng)度屈服準(zhǔn)則，強(qiáng)化條件是等向強(qiáng)化。鋼材的初始彈性模量為E二.2oxl護(hù)為?“，泊松比為尸。一.03，屈服強(qiáng)度凡=345為?ao圖3.6受損構(gòu)件有限單元網(wǎng)格圖Fig.3.6FiniteelementofhtedmaagedmemberofXdigaonalbacre在計(jì)算分析時(shí)，荷載呈錐形分布在破壞區(qū)域，如圖3.7，3.8所示。分別計(jì)算了圓管構(gòu)件在240噸、245噸、250噸荷載作用下構(gòu)件的變形和應(yīng)力狀況。邊界條件為構(gòu)件兩端節(jié)點(diǎn)自由度全部固定。l5/6_5/6圖.37環(huán)向加載分布圖圖.38縱向加載分布圖Fig.3.7CiermueferntialdisrtibutionofthelodaFig.3.8LongitudinaldistributionoftheIoda根據(jù)平臺工作人員水下檢測得到的構(gòu)件受損部位的尺寸，圓管構(gòu)件分別在不同荷載作用下的有限元計(jì)算分析結(jié)果表明

【引證文獻(xiàn)】

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7 楊俊超;水下懸浮隧道管段結(jié)構(gòu)分析與健康監(jiān)測方案設(shè)計(jì)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

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10 陳凡;沖擊荷載作用下熱軋T型方鋼管節(jié)點(diǎn)力學(xué)性能研究[D];湖南大學(xué);2012年

本文編號：2834414