服役中后期海洋平臺結構安全評估及剩余壽命預測技術研究.pdf

1、世界上已建成的固定式海洋平臺中近三分之一已經(jīng)進入了平臺結構設計使用壽命的后期。但由于油田生產(chǎn)的需要，絕大部分平臺在達到設計壽命后依然繼續(xù)服役，這就要求綜合評價平臺現(xiàn)役情況和超期服役的安全性及可能性，更深地挖掘平臺的潛能。本論文基于結構確定性和可靠性評估理論，考慮服役中后期海洋平臺結構損傷因素影響，建立了一套海洋平臺結構安全評估體系，并研究了平臺剩余壽命預測技術。主要研究內(nèi)容包括：
　　 1.首先對極限承載力進行了研究。結合ANS

2、YS軟件和非線性分析理論，對極限承載力進行了研究；通過數(shù)值模擬與物理實驗對比的方法驗證了極限承載力計算的準確性，為平臺進行確定性評估和可靠性評估奠定了基礎。
　　 2.系統(tǒng)地研究了確定性評估和可靠性評估理論。研究分析了裂紋、凹陷、腐蝕等損傷以及海生物附著、地基土沖刷等對結構安全性的影響，引入儲備強度系數(shù)，對服役中后期海洋平臺進行了確定性評估；分析了海洋平臺不同失效模式的極限狀態(tài)方程，考慮荷載與抗力的隨機性與時變性，以及結構安全評

3、定荷載標準，開展了海洋平臺結構的可靠性評估。
　　 3.基于S-N曲線及Miner線性累積損傷理論，同時考慮波浪荷載致疲勞和冰荷載致疲勞，對平臺進行了疲勞壽命預測，研究結果顯示實例平臺的疲勞壽命在安全范圍之內(nèi)。
　　 4.建立了海洋平臺結構安全評估體系。海洋平臺結構安全評估體系包括年度安全評定與動態(tài)管理、結構安全預測與管理和結構維修決策三部分。將年度安全評定與動態(tài)管理中的結構多級安全評估分為四級：篩選評估、簡單定量評估、