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)

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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]。……