服役中后期海洋平台结构安全评估及剩余寿命预测技术研究.pdf

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1、谨以此论文献给所有关心帮助我的人韩雨连学位论文完成日期：指导教师签字：答辩委员会成员签字：2．o，o·r·幻7，·．{●，，·t，‘’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《洼!翅逡直基丝重要挂别直盟的：奎拦亘窒2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：韩丙爹签字日期：p，．

2、年‘月，口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、使用学位论文的规定，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。本人授权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》，并通过网络向社会公众提供信息服务。(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：韩两逻签字日期hI一年参月，．'日⋯字夕蹦菇签字日期：加p年易月，口日

3、服役中后期海洋平台结构安全评估及剩余寿命预测技术研究摘要世界上已建成的固定式海洋平台中近三分之一已经进入了平台结构设计使用寿命的后期。但由于油田生产的需要，绝大部分平台在达到设计寿命后依然继续服役，这就要求综合评价平台现役情况和超期服役的安全性及可能性，更深地挖掘平台的潜能。本论文基于结构确定性和可靠性评估理论，考虑服役中后期海洋平台结构损伤因素影响，建立了一套海洋平台结构安全评估体系，并研究了平台剩余寿命预测技术。主要研究内容包括：1．首先对极限承载力进行了研究。结合ANSYS软件和非线性分析理论，对极限承载力进行

4、了研究；通过数值模拟与物理实验对比的方法验证了极限承载力计算的准确性，为平台进行确定性评估和可靠性评估奠定了基础。2．系统地研究了确定性评估和可靠性评估理论。研究分析了裂纹、凹陷、腐蚀等损伤以及海生物附着、地基土冲刷等对结构安全性的影响，引入储备强度系数，对服役中后期海洋平台进行了确定性评估；分析了海洋平台不同失效模式的极限状态方程，考虑荷载与抗力的随机性与时变性，以及结构安全评定荷载标准，开展了海洋平台结构的可靠性评估。3．基于S—N曲线及Miner线性累积损伤理论，同时考虑波浪荷载致疲劳和冰荷载致疲劳，对平台进行

5、了疲劳寿命预测，研究结果显示实例平台的疲劳寿命在安全范围之内。4．建立了海洋平台结构安全评估体系。海洋平台结构安全评估体系包括年度安全评定与动态管理、结构安全预测与管理和结构维修决策三部分。将年度安全评定与动态管理中的结构多级安全评估分为四级：筛选评估、简单定量评估、结构确定性安全评估，结构可靠性安全评估，并对具体实施方法进行了详细阐述。建立了安全评估指标体系，涵盖了各级评估的详细指标，并根据现行规范或行业经验列出了安全指标的安全闽值，可作为安全评估依据。5．研究了剩余寿命的预测方法。本文分别运用基于确定性和基于动态

6、可靠性的老龄平台寿命预测方法，对目标平台进行了剩余寿命预测。关键词：海洋平台极限强度可靠性安全评估剩余寿命预测StudyonSafetyAssessmentandRemainingLifePredictionforExistingOffshorePlatformsAbstractOnethirdofthefixedoffshoreplatformswhichhavebeenbuiltintheworldhaveenteredintotheeveningoftheirdesignlife．However,asthene

7、edforoilproduction,mostoftheplatformswillcontinuetoserveaftertheyachievethedesignlife，whichrequiresacomprehensivesafetyassessmentoftheplatformsforexistingsituationandtheextendedservicelire．Basedonstructuraldeterminitisticandreliabilityassessmenttheory,asysterma

8、ticsafetyassessmentmethodologyofoffshoreplatformstructureissetupwhereeffectsofdamagefactorsonthestructurealeconsidered．Andtheremaininglifeoftheexistingplatformispredictedbas