现役海洋平台结构安全评估技术研究

摘要

世界上建成的导管架海洋平台中已经有三分之一进入了平台设计使用寿命的后期，甚至一部分海洋平台已经超龄服役。但是由于油田生产的需要，大部分的海洋平台在达到设计的使用寿命后仍然需要继续服役，这就要求对海洋平台进行结构检测，继而进行结构安全评定，以便为海洋平台结构是否继续服役提供科学依据。
　　海洋平台在安装和服役过程中，由于海洋环境的作用以及意外情况的发生，难免会造成一些损伤，如疲劳裂纹、凹陷、腐蚀等，这些损伤将导致平台结构强度的下降，影响结构的极限承载力。如何准确的评估损伤后结构的剩余强度和结构的整体安全性具有较高的研究价值和工程实用意义。
　　本文首先对裂纹损伤构件剩余强度的评估方法进行了论述，并对剩余强度评估方法的有效性进行了比较，选取了合理的裂纹损伤构件剩余强度评估方法，为最终含裂纹损伤构件的海洋平台结构极限承载力的计算提供依据。
　　其次，利用有限元软件ABAQUS对具有不同几何参数的腐蚀损伤构件的剩余强度进行了计算，分析总结了腐蚀损伤几何参数对损伤构件剩余强度的影响规律；同时对损伤构件剩余强度进行非线性回归分析，建立了腐蚀损伤构件剩余强度的经验公式。
　　最后，利用上述裂纹损伤构件剩余强度的评估方法，以及建立的腐蚀损伤构件剩余强度经验公式，对包含具有不同位置、不同损伤形式构件的海洋平台结构进行了模型修正，进行了结构极限承载力分析和结构安全强度评估，得到了不同损伤情况下含损伤海洋平台结构的安全状况。
　　本文的研究表明，损伤的存在对构件剩余强度的影响较大，对整体结构也有一定的影响。裂纹、腐蚀损伤在海洋平台评估中应该引起足够的重视。

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1绪论

1.1选题的目的和意义

1.2国内外研究现状

1.3 存在的问题

1.4本文的主要研究内容

2含裂纹损伤构件剩余强度的研究

2.1引言

2.2裂纹损伤构件剩余强度的研究方法

2.3有限元方法求解中心穿透裂纹板的剩余强度

2.4 圆柱壳裂纹剩余强度经验公式的验证

2.5小结

3 含腐蚀损伤构件剩余强度的研究

3.1引言

3.2腐蚀损伤的分类和规律

3.3含局部腐蚀损伤构件剩余强度的参数化分析

3.4腐蚀损伤构件剩余强度经验公式拟合

3.5小结

4导管架式海洋平台极限承载力分析

4.1引言

4.2服役结构整体性能参数特征分析

4.3导管架平台有限元模型的建立

4.6具有局部损伤的海洋平台结构的确定性评估

4.7 基于极限承载力分析的结构整体安全评定

4.8小结

5 总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢

个人简历

攻读硕士学位期间发表学术论文情况