导管架平台裂纹构件剩余极限强度与时变可靠度分析

摘要

结构强度的准确评估是海洋结构在设计、制造和使用过程中的一项关键技术。由于海洋结构在使用过程中可能遭遇到多种事故和损伤，对结构产生不利影响，结构的强度会显著降低，甚至导致破坏，造成很大的经济损失和不利的影响。所以，正确评估受损结构的剩余极限强度具有较高的研究价值和工程实用价值。
　　裂纹是导管架平台结构主要的损伤形式之一，本文结合裂纹结构剩余极限强度现状，对裂纹导管架平台构件剩余极限强度的评估方法进行较深入系统的研究，主要研究内容包括：
　　(1)针对目前裂纹结构应力分布的复杂性以及剩余极限强度影响参数的多样性，其评估方法纷繁复杂这一问题；在现有研究基础上，对单向拉伸荷载作用下的裂纹构件剩余极限强度的评估方法进行比较分析，数值计算方法比其它方法较合理的获得裂纹构件剩余极限强度。
　　(2)针对裂纹构件剩余极限强度影响参数的多样性这一问题，用数值计算方法对单一裂纹钢管的剩余极限强度进行了参数化分析，考察了材料特性（包括屈强比、泊松比）、裂纹特征（包括长度、裂纹倾角）、结构几何尺寸（包括厚度、长径比）以及加载形式（包括均匀应力和固定位移）对构件的剩余极限强度的影响，得到了多个影响参数的剩余极限强度经验计算公式。
　　(3)为考虑裂纹对服役结构可靠度的影响，基于裂纹构件剩余极限强度经验计算公式，建立了构件的抗力衰减模型。在此基础上结合时变可靠度理论，对裂纹构件进行了时变可靠度分析，得到了裂纹对构件可靠度的影响特点。
　　本文的研究工作表明：非线性有限元法能够合理地分析裂纹对结构剩余极限强度的影响，裂纹的存在极大地削弱了结构的剩余极限强度,同时对结构的安全水平也有影响，在工程结构强度评估中应该受到足够的重视。

目录

导管架平台裂纹构件剩余极限强度与时变可靠度分析

ANALYSIS ON RESIDUAL ULTIMATESTRENGTH AND TIME-DEPENDENT RELIABILITYFOR CRACKED COMPONENTS OF OFFSHOREJACKET PLATFORMCandidate：

摘 要

Abstract

目 录

第1 章 绪论

1.1 课题来源及意义

1.2 裂纹构件剩余极限强度的国内外研究进展

1.3 构件时变可靠度研究现状

1.4 研究内容

第2 章 裂纹构件剩余极限强度的分析

2.1 引言

2.2 裂纹构件的破坏模式及破坏准则

2.3 裂纹构件剩余极限强度分析

2.4 裂纹构件材料剩余强度的研究方法

2.5 裂纹结构剩余极限强度常用分析方法的有效性比较

2.6 中心穿透裂纹板的剩余极限强度的分析

2.7 本文分析方法的选取

2.8 本章小结

第3 章 导管架平台裂纹构件剩余极限强度分析

3.1 引言

3.2 结构非线性有限元分析介绍

3.3 有限元分析模型

3.4 裂纹构件有限元参数化分析

3.5 裂纹构件的剩余极限强度经验计算公式

3.6 本章小结

第4 章 导管架平台裂纹构件时变可靠度分析

4.1 引言

4.2 裂纹长度模型

4.3 裂纹构件的剩余抗力

4.4 海洋平台荷载

4.5 构件时变可靠度分析

4.6 算例分析

4.7 本章小结

结 论

参考文献

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致 谢