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考慮構(gòu)件重要性的導管架平臺強度儲備提升

2016-08-03 01:40:51吳慶金楊飏
哈爾濱工程大學學報 2016年4期

吳慶金, 楊飏

(大連理工大學 船舶工程學院,遼寧 大連 116024)

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考慮構(gòu)件重要性的導管架平臺強度儲備提升

吳慶金, 楊飏

(大連理工大學 船舶工程學院,遼寧 大連 116024)

摘要:導管架平臺空間造型復雜,桿件和節(jié)點數(shù)量繁多,局部冗余度雖然高但總體分布不均勻。同時,平臺質(zhì)量大多集中于上部結(jié)構(gòu),局部構(gòu)件的破壞可能導致結(jié)構(gòu)在重力載荷作用下發(fā)生連續(xù)性倒塌。本文在導管架平臺常遇的冰工況載荷作用下,對移除各個構(gòu)件后的缺陷結(jié)構(gòu)進行推覆分析,得到各構(gòu)件重要性指標,依此判斷每個構(gòu)件的重要性;分析不同首失效構(gòu)件導致的結(jié)構(gòu)薄弱路徑,從而確定結(jié)構(gòu)的最薄弱路徑和路徑起始構(gòu)件位置;進而,在保證總用鋼量不變的條件下,調(diào)整構(gòu)件截面設計,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)的調(diào)控。研究表明:通過構(gòu)件重要性分析的方法,可以較有效地確定結(jié)構(gòu)薄弱路徑;通過調(diào)整薄弱路徑首個構(gòu)件的方法,可以實現(xiàn)薄弱路徑的調(diào)整,結(jié)構(gòu)的極限承載力提高10%以上,極限變形降低10%左右。

關鍵詞:導管架平臺;推覆分析;構(gòu)件重要性指標;塑性發(fā)展路徑;薄弱環(huán)節(jié)

網(wǎng)絡出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1390.u.20160127.1137.024.html

導管架式海洋平臺是近海油氣資源開發(fā)的主要工程結(jié)構(gòu)物,其所處海洋環(huán)境非常惡劣,除正常的工作載荷和環(huán)境載荷作用,還時常遭受船舶碰撞、爆炸和火災等事故的威脅,局部構(gòu)件破壞的情況時有發(fā)生。當導管架平臺局部桿件破壞時,會導致結(jié)構(gòu)極限承載力降低,并有可能導致結(jié)構(gòu)整體失效,造成大量的人員傷亡和經(jīng)濟損失,為了降低海洋平臺結(jié)構(gòu)整體倒塌事故發(fā)生的可能性,要求海洋平臺結(jié)構(gòu)應具有較高的強度儲備[1]。……

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