含局部损伤导管架平台结构强度分析

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1、谨以此论文献给所有关心和帮助过我的人!含局部损伤导管架平台结构强度分析学位论文完成日期：望生：!12。指导教师签字：答辩委员会成员独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：多跃夕囊、签字日期：如加年厂月年日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使

2、用学位论文的规定，并同意以下事项：l、学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。2、学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权清华大学“中国学术期刊(光盘版)电子杂志社”用于出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：狱派、签字日期：k扣年莎月牛日导师签字：签字日翘茹fp年∥月么阳含局部损伤导管架平台结构强

3、度分析摘要海洋平台结构复杂、体积庞大、造价昂贵，与陆地结构相比，它所处的环境条件十分复杂且恶劣，承受着多种随时间和空间变化的随机荷载，同时还要受到地震的威胁。海洋平台还可能受到船舶的撞击和生产作业引起的各种损伤，因此，科学地分析受损构件对海洋平台整体强度的影响，及时采取有效处理措施，可以延缓结构损伤的进程，达到延长整体结构使用寿命的目的。本文首先根据平台的设计资料建立平台的管单元模型，在三种工况下分别计算无损平台的应力，然后通过局部实体建模，采用耦合节点的方法处理实体单元与线单元的连接，提出了一种含局部损伤海洋平台整体结构有限元分析方法，并对

4、位置l处局部实体模型与全管单元模型在三种工况下的应力、位移场计算结果进行对比，验证采取的耦合节点的连接方法是可行的。以一位于渤海的现役导管架平台为研究对象，该平台由管件焊接而成，根据设计规范，分析在环境极值载荷下平台应力场，研究表明：当导管架开裂损伤圆周弧长较小时，最大应力发生在导管架上，当损伤圆周弧长达到一定值时，最大应力发生在损伤周围。随着损伤圆周弧长的增加，损伤处应力不断增大。选择在3个高应力管节点区域模拟发生贯穿性损伤，在极端波浪载荷条件下，位置1损伤处圆周弧长达到1720时，该处最大应力达到材料的屈服极限；在极端冰载荷条件下，位置2

5、损伤处圆周弧长达到149。时，该处的最大应力达到材料的屈服极限；在极端波浪载荷条件下，位置3损伤处圆周弧长为1440时，该处的最大应力达到材料的屈服极限。当损伤处圆周弧长超过E述值时，最大应力超过材料的屈服极限，并在损伤边缘处塑性变形加速，最后会使导管架撑杆断裂，造成重大事故。分析局部损伤对海洋平台整体应力水平的影响，为现役平台的分析与评估提供更为精确和符合实际的手段，为海洋平台检测、维修决策、结构承载潜力挖掘提供科学依据。关键词：海洋平台；有限元；损伤；结构强度ThestructurestrengthariaIysiSofanoffshor

6、ePIatformwiththethreedimensioncrackbeamAbstractoffshoreplatformstructures,verycomplexandexpensive,aresufferedfromnaturalrandomloads,andtheyarealsodamagedbymanufactureandcollidedwiththevessel．Therefore,scientificanalysisofthedamageaffectoflocalcracksonanoffshoreplatformandta

7、kingeffectivemeaslirestimelycanhelpslowthedamageprocessinordertogivelongerlifeofthestructure．Onthebasisofdesigninformation,thispapercreatesmodelbyusmgpipeelement,calculatesstresssituationinthreecases，amethodoffiniteelementanalysisofoffsboreplatformsmlcturesisproposedthrough

8、thelocalsolidmodelingandusingmethodofcouplingnodestodealwithconncetionofsolideleme