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海洋平台结构系统可靠性分析 总被引：6，自引：0，他引：6
本文研究了对三维模型的导管架平台结构系统可靠性评估方法。在极值载荷条件下，分别以极限冲剪应力及屈曲临界应力作为管节点及杆件的极限强度，采用增量载荷法建立失效模式安全余量方程。同时研究了求取结构系统主要失效模式的自动算法及计算系统失效概率的方法。作为一个算例，运用作者开发的计算机程序，对一固定式导管架平台进行了可靠性分析，验证了本文方法对开展三维模型平台结构系统可靠性评估是可行的。 相似文献
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基于深海平台系统的耦合时域分析技术和结构可靠性理论,分析深水系泊系统在灾害性极限海况下的失效模式。根据系泊链的结构形式特点,建立破断强度的概率模型;并根据系泊链动力响应时间历程,采用广义极值理论,通过对非线性随机动力响应的数值拟合,提出建立载荷概率模型的方法。并以某半潜平台系泊系统为研究对象,通过不同极限环境条件下的分析对比,研究载荷方向对可靠性指标的影响。根据分析结果可知,在200年一遇海况下,当环境载荷方向是135°时,系统可靠性指标,已低于目标可靠性指标要求,该系泊系统处于不安全状态。 相似文献
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基于非线性有限元方法,计及材料非线性和几何非线性,考虑腐蚀损伤因素提出了一种固定式海洋平台极限强度计算方法,并以墨西哥湾某海域某典型固定式海洋平台为算例,对其进行全寿命期内极限强度计算,获得了该海洋平台极限强度随服役年限的变化规律。同时依据刚度相似和几何相似,设计完好试验模型和腐蚀试验模型,开展极限强度试验研究,将试验结果与计算结果对比分析,通过试验手段验证了腐蚀损伤下海洋平台极限强度计算方法的有效性。 相似文献
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本文建立了固定式海洋平台结构系统准静态可靠性分析的公式体系。在构件可靠性指数分析中提出了有限元一阶二次矩方法和系统失效分析中的子结构模型,对海洋平台结构的若干个重要的不确定随机变量作了讨论。最后对一简单的导管架平台作了实例分析,给出了立柱屈曲的失效面模型,并证明了方法的有效性。 相似文献
5.
基于渤海和南海的海洋平台设计环境条件,分析了近年来我国近海极端海洋环境条件的发生规律及其对海洋平台疲劳设计条件的冲击。采用Miner’s线性累积疲劳损伤准则和疲劳可靠性理论,研究了极端海况引起的疲劳损伤对海洋平台疲劳寿命的影响,提出了考虑极端海洋环境条件的海洋平台疲劳设计方法。研究表明,由于近年来全球气候变换带来的极端气象条件频发,导致海洋工程结构经历传统意义上的多年一遇海洋环境条件的概率大大增加,使得现行的海洋平台疲劳设计条件偏离了实际的海洋环境条件。数值算例表明,极端海况引起的疲劳损伤在总的疲劳损伤的比例大大增加,甚至成为疲劳损伤的主要部分。因此,这些极端海况引起的疲劳损伤对结构疲劳寿命的影响不容忽略,考虑极端海洋环境条件的海洋平台疲劳设计符合近年来的灾害性海况频发的现状。 相似文献
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通过海洋平台桩-土非线性弹簧模型的研究,结合桩基荷载-位移数据计算程序的编制,为工程实际应用提供简便可靠的方法。对某自升式钻井平台在完好状态和受损状态下的极限承载能力作了对比研究,通过逐级增加载荷的方法,基于精确计算模型对平台结构进行非线性分析,具体依据载荷类型、载荷作用力方向等,得到12种计算工况,研究老龄平台在受损状态下对强度储备的影响,并评估其安全状况。考虑外界荷载的随机性和不确定性,基于极限承载能力分析,采用等效荷载法,运用JC法进行平台体系可靠性计算,分析完好平台与老龄平台的结构体系可靠性,并作对比研究。 相似文献
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水下生产系统跨接管结构极限承载能力分析 总被引：1，自引：0，他引：1
跨接管是水下生产系统的主要构件之一,水下地形变化易导致跨接管两端承受较大边界位移载荷,对水下生产系统的结构安全性产生不利影响。研究并分析了端部相对位移载荷作用下跨接管结构的极限承载能力及跨接管失效模式的特点,表明整体轴向压缩位移分量是导致跨接管结构发生极限破坏的主要因素。在此基础上考虑了内表面周向裂纹对跨接管极限强度的影响。分析结果表明:当裂纹较小时,因弯管截面的椭圆化和塑性屈服,轴向压缩位移很容易使跨接管发生整体压缩失效;当裂纹较大时,因为裂纹韧带区的高应力效应,跨接管会在整体压缩失效之前达到极限状态;最终失效模式取决于裂纹的位置及大小。 相似文献
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《中国海洋大学学报(自然科学版)》2021,(9)
海洋平台受到波浪等海洋环境的影响会产生明显而持续的振动,这些振动会造成平台结构疲劳损伤,影响平台上工作人员的舒适性与安全性。研究了随机波浪载荷作用下非线性能量阱(Nonlinear Energy Sink, NES)对固定式导管架海洋平台振动控制问题,并与调谐质量阻尼器(TMD)进行对比分析。通过建立NES—海洋平台系统动力学模型,从降低平台位移响应均方差的角度对NES的参数进行了优化设计,确定了随机波浪载荷作用下NES和TMD的最优参数。考虑结构刚度变化的问题,对NES和TMD的减振性能、系统瞬时能量传递和平台响应小波变化时频谱进行了对比分析。结果表明,NES可有效降低平台的在随机波浪载荷作用下的位移响应,NES中的瞬态共振俘获现象可使平台与NES之间产生靶能量传递(Targeted energy transfer, TET),与TMD相比较NES对刚度变化的鲁棒性更强。 相似文献
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火灾作用下海洋平台结构响应分析 总被引：1，自引：0，他引：1
结合BZ28-1南井口平台导管架,建立了海洋平台结构有限元计算模型。采用弹塑性分析方法,并应用温度升高时钢材的非线性应力/应变关系,采用火灾的标准温度-时间曲线建立平台结构温度随时间的变化模型,基于能量守恒原理建立热传导微分方程,计算热传导和对流对结构温度的影响,分析得到受火区域构件的温度场。依据钢材性能随温度升高的变化,分析火灾荷载下平台结构的响应。火灾发生时,平台结构中的构件在火温的作用下,温度逐渐升高,虽然作用在结构上的荷载不变,但由于钢材的弹性模量和屈服强度都急剧下降,使平台结构的承载能力下降;当温度上升到600℃以上时,平台结构就形成足够数目的塑性铰,使结构达到极限破坏状态。通过计算分析表明,当火灾作用6 min后,着火房间构件发生严重屈曲,但平台结构整体性能保持良好;当火灾作用22 min后,受火区域构件都发生了较大的变形,引起平台结构的毁损和倾覆。 相似文献
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Tang Limin Xiao Xi
Lecturer 《中国海洋工程》1997,(2)
During the life of an offshore structure,its structural strength declines due to various kinds ofdamages related to the time factor.In this paper,four major kinds of damages,including damages causedby fatigue,dent,corrosion and marine life,are discussed.Based on these analyses,formulas for theevaluation of the damaged structure reliability are derived.Furthermore the computer program ISM forthe analysis of structural reliability is developed by the use of Advanced First Order Second Moment meth-od and Monte-Carlo Importance Sampling method.The reliability of a turbular joint and a beam are stu-died as numerical examples.The results show that the theory and the analysis method given in this paperare reasonable and effective. 相似文献
12.
受损结构余度评估的半概率方法 总被引：3，自引：0，他引：3
本文给出了一种结构系统余度的度量定义，基于结构系统机构化失效概念和相当可靠性指数。本文提出了对受损结构安全评做的半概率方法。所示算例表明了本方法的有效性。 相似文献
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In this paper, a new definition of structure system redundancy is proposed in view of the various measures for structure redundancy. By introducing the terms of structure system failure at the mechanism level and equivalent reliability index, the safety for existing offshore platforms can be evaluated by the semi-probabilistic method presented in this paper. Some numerical examples are given and satisfactory results have been obtained. 相似文献
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Corrosion and fatigue cracks are major threats to the structural integrity of aging offshore platforms.For the rational estimation of the safety levels of aging platforms,a global reliability assessment approach for aging offshore platforms with corrosion and fatigue cracks is presented in this paper.The base shear capacity is taken as the global ultimate strength of the offshore plaffoms,it is modeled as a random process that decreases with time in the presence of corrosion and fatigue crack propagation.And the corrosion and fatigue crack growth rates in the main members and key joints are modeled as random variables.A simulation method of the extreme wave loads which are applied to the structures of offshore platforms is proposed too.Furthermore,the statistics of global base shear capacity and extreme wave loads are obtained by Monte Carlo simulation method.On the basis of the limit state equation of global failure mode,the instantaneous reliability and time dependent reliability assessment methods are both presented in this paper.Finally the instantaueous reliability index and time dependent failure probability of a jacket platform are estimated with different ages in the demonstration example. 相似文献
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Various forms of recently appeared concepts of structure system redundancy are studied. A new measure for existing structure redundancy is proposed. By introducing the concept of structure system failure at the mechanism level and the concept of equivalent reliability index, the evaluation of safety criteria for existing offshore structures is developed. By employing the method presented in this paper, system redundancy has been evaluated for some numerical examples and satisfactory results have been drawn. 相似文献
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Fatigue reliability analysis in time domain for inspection strategy of fixed offshore structures 总被引：2，自引：0，他引：2
The paper describes a methodology for estimation of reliability of fixed offshore structures with respect to fatigue and extreme stress. The failure criteria for fatigue are formulated using fracture mechanics principle and that for extreme stress using API Code. Advanced Second Moment method is used to find the reliability index. The total life of the structure is divided into a set of stationary sea-states, occurring during storms and described by directional power spectrum. The method has been illustrated through application to a typical jacket platform. Usefulness of the methodology for planning in-service inspections has been highlighted. 相似文献
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YANG Zhiyong XIAO Xi Lecturer School of Naval Architecture Ocean Engineering Shanghai Jiaotong University 《中国海洋工程》1998,(2)
Offshore structures will encounter serious environmental load,so it is important to study thestructural system reliability and to evaluate the structural component safety rank.In this paper,thebracnch-and-bound method is adopted to search the main failure path,and the Ditlevsen bound method isused to calculate the system failure probability.The structure is then assessed by the fuzzy comprehensiveassessment method,which evaluates the structural component safety rank.The ultimate equation of the tu-bular cross-section is analyzed on the basis of ultimate stregnth analysis.The influence of effectcoefficients on the structural system failure probability is investigated,and basic results are obtained.Ageneral program for spatial frame structures by means of the above method is developed,and verified bythe numerical examples. 相似文献
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海上油气开发是投资大、风险大、收益大的风险型产业,因此作为海上油气开发的主要设施海洋平台的保险也越来越受到重视。本文以结构可靠性为基础,探讨了海洋平台地震保险费率的计算方法。 相似文献
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1 .IntroductionTheBohaiGulfisinfestedbyiceinthewholewinter,andoffshorestructuresthereexperiencenotonlywind ,waves ,currentsandearthquake ,butalsoiceloadswhicharecomplicatedbecauseofthedynamicinteractionbetweenicesheetsandstructures.Duanetal.( 2 0 0 0 )hadacomprehensivere viewofthelatestadvancesonice inducedvibration ,fatigueandfractureofoffshorestructures ,payingmuchattentiontothedifferencesinicebreakingmodeanddynamicsofstructuresindifferentice in festedwaters .Theypresentedcriticallythelates… 相似文献