在役海洋平台结构实时安全评估预警值的研究

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1、第３０卷第１期中国海洋平台Ｖｏｌ．３０Ｎｏ．１２０１５年０２月ＣＨＩＮＡＯＦＦＳＨＯＲＥＰＬＡＴＦＯＲＭＦｅｂ．，２０１５文章编号：１００１－４５００（２０１５）０１－００４２－０６在役海洋平台结构实时安全评估预警值的研究李志刚１，周雷１，王巍巍１，周道成２（１．海洋石油工程股份有限公司，天津３００４５１；２．大连理工大学，辽宁大连１１６０２４）摘要：平台结构整体实时安全评估预警值的确定对掌握海洋平台结构整体安全状况来说十分重要。该文基于结构设计规范对结构的安全状况进行了划分，并建立了结构实时安全评估的两级预警值。结合海洋平台整体结构的特点，建立了结构

2、实时安全评估两级预警值的确定原理和方法，并将该方法应用于ＪＺ２０－２ＭＵＱ平台，获得了结构二级预警值，可作为实际工程应用参考。关键词：在役海洋平台；实时安全评估；二级预警值中图分类号：Ｐ７５文献标识码：ＡＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＷａｒｎｉｎｇＩｎｄｅｘｅｓｏｆＲｅａｌ－ｔｉｍｅＳａｆｅｔｙＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｆｏｒＩｎ－ｓｅｒｖｉｃｅＯｆｆｓｈｏｒｅＰｌａｔｆｏｒｍＳｔｒｕｃｔｕｒｅ１，ＺＨＯＵＬｅｉ１，ＷＡＮＧＷｅｉ－ｗｅｉ１，ＺＨＯＵＤａｏ－ｃｈｅｎｇ２ＬＩＺｈｉ－ｇａｎｇ（１．ＯｆｆｓｈｏｒｅＯｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｔｉａｎｊｉｎ

3、３００４５１，Ｃｈｉｎａ；２．ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＬｉａｏｎｉｎｇＤａｌｉａｎ１１６０２４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅａｓｏｎａｂｌｙｋｎｏｗｔｈｅｒｅａｌ－ｔｉｍｅｓａｆｅｔｙｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｉｎ－ｓｅｒｖｉｃｅｏｆｆｓｈｏｒｅｐｌａｔｆｏｒｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈｅｗａｒｎｉｎｇｉｎｄｅｘｅｓｆｏｒｒｅａｌ－ｔｉｍｅｓａｆｅｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｉｎ－ｓｅｒｖｉｃｅｏｆｆｓｈｏｒｅｐｌａｔｆｏｒｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｌａ

4、ｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓａｆｅｔｙｓｉｔｕａ－ｔｉｏｎｉｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎｃｏｄｅ，ｔｈｅｗａｒｎｉｎｇｖａｌｕｅｆｏｒｒｅａｌ－ｔｉｍｅｓａｆｅｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｉｎ－ｓｅｒｖ－ｉｃｅｏｆｆｓｈｏｒｅｐｌａｔｆｏｒｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｃｌａｓｓｉｆｉｅｄａｓｔｗｏｌｅｖｅｌｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｍｅｃｈａｎｉｃｓｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｔｈｅｏｆｆｓｈｏｒｅｐｌａｔｆｏｒｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｔｗｏｌｅｖｅｌｗａｒｎｉ

5、ｎｇｉｎｄｅｘｅｓｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．ＩｔｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｐｌａｔｆｏｒｍｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＪＺ２０－２ＭＵＱｐｌａｔｆｏｒｍ，ｔｈｅａｃｔｕ－ａｌｗａｒｎｉｎｇｉｎｄｅｘｅｓａｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｔｈｉｓｃａｎｂｅａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓａｆｅｔｙｓｉｔｕａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｈｅａｌｔｈｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ（ＳＨＭ）．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎ－ｓｅｒｖｉｃｅｏｆｆｓｈｏｒｅｐｌａｔｆｏｒｍ；ｒｅａｌ－

6、ｔｉｍｅｓａｆｅｔｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ；ｔｗｏｌｅｖｅｌｗａｒｎｉｎｇｉｎｄｅｘｅｓ０引言海洋平台是目前广泛应用于海上油气生产和作业的海上工程结构物之一，我国在渤海、东海及南海海域已建成使用的固定式海洋平台有近２００座。海洋平台结构复杂、体积庞大、造价昂贵，与陆上结构相比，所处的环境条件十分复杂，承受着多种随时间和空间变化的随机荷载，包括风、波浪、海流、潮汐和海冰等环境引收稿日期：２０１４－０１－１５基金项目：国家８６３计划资助项目（２００８ＡＡ０９２７０１）。作者简介：李志刚（１９６５－），男，教授级高工。第１期李志刚，等在役海洋平台结构实时安全评

7、估预警值的研究·４３·［１］起荷载的联合作用，同时还受到台风和地震等突发性极端环境条件的威胁。在此环境条件下，环境腐蚀、海生物附着、基础动力软化、材料老化、构件缺陷和机械损伤以及疲劳和裂纹扩展的损伤累积等不利因素都将导致平台结构构件和整体抗力的衰减，影响结构服役的安全性和耐久性。海洋平台结构失效后果严重，不仅造成巨大的经济损失，而且造成严重的环境污染和恶劣的社会影响。因此，对海洋平台结构在运营期进行长期实时监测，进而做出安全性评估，实现对工程安全性的主动控制具有重要意义。由于开展海洋平台结构实时监测的时间不长，一些关键技术的研究还不成熟，特别是海洋工程

8、结构实时监测中的安全评估预警值的确定还要进一步研究。针对上述问题，吴中如等在２０世纪８０年代提