基于整体敏感性分析与整体不确定性分析的海洋及海岸结构风险评估新方法

摘要

面对全球气候变化等不确定性因素的影响，本文引入了整体不确定性分析(GUA)、整体敏感性分析(GSA)及多维极端海况联合概率分析的理论，针对固定式导管架平台和沿海核电站的设计提出了一种新的风险评估方法。
　　 由于近海结构物自身存在的复杂性及海洋环境的随机性，在海洋平台设计和风险评估中往往会遇到大量的不确定性因素。常规的整体不确定性分析方法通常会要求将这些因素全部加以考虑，但是这无疑需要消耗大量的时间和精力。本文提出的风险评估方法首先以整体敏感性分析为基础，量化各种不确定性因素的影响水平。然后，通过比较各因素敏感性的大小，排除次要不确定性因素的影响，只保留主要因素。这会大大简化整体不确定性分析的计算量，又不会过多地影响评估结果的精度。
　　 通过整体不确定性分析，本文考虑了在海洋平台风险评估中各种主要不确定性因素的影响，包括环境荷载的不确定性、构件腐蚀不确定性和海平面高度的不确定性。以多维复合极值分布理论为基础，实例计算了我国南海海域的风浪流等环境荷载的各种不利组合以及相应导管架平台的结构响应。通过将计算结果与传统API设计方法相比较，显示了新方法的合理性和科学性，同时也说明了现行海洋工程设计标准中存在的缺陷和不足。
　　 最后，将不确定性分析与双层嵌套模式相结合，校核了岭澳核电站的防护设计标准，其结果显示按照我国核电站防护规范的设计值没有达到防护要求，具有一定的风险。