15166.在役老齡導(dǎo)管架海洋平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及預(yù)警條件研究

1、在役在役老齡導(dǎo)管架老齡導(dǎo)管架海洋海洋平臺(tái)平臺(tái)實(shí)時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)及預(yù)警預(yù)警條件研究條件研究StudyonRealtimeMonitingWithEarlyWarningConditionsofAgingJacketOffshePlatfmsinService學(xué)科專(zhuān)業(yè)：船舶與海洋工程研究生：朱龍歡指導(dǎo)教師：唐友剛教授天津大學(xué)建筑工程學(xué)院二零一四年十二月摘要自上世紀(jì)60年代以來(lái)，我國(guó)已建成和服役上百座鋼制導(dǎo)管架海洋平臺(tái)。這些導(dǎo)管架平臺(tái)大多數(shù)已經(jīng)

2、達(dá)到或超過(guò)了它們的初始設(shè)計(jì)壽命，但為了經(jīng)濟(jì)利益，大部分老齡化導(dǎo)管架海洋平臺(tái)經(jīng)過(guò)維護(hù)改造還在繼續(xù)堅(jiān)守崗位。由于導(dǎo)管架海洋平臺(tái)長(zhǎng)期在非常復(fù)雜且極其惡劣的海洋環(huán)境中服役，難免不發(fā)生不同程度損傷，同時(shí)結(jié)構(gòu)也會(huì)嚴(yán)重老化，因此老齡化導(dǎo)管架平臺(tái)在延壽服役期內(nèi)存在多種安全隱患。為確保導(dǎo)管架海洋平臺(tái)作業(yè)安全與人員生命安全，實(shí)施導(dǎo)管架海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，掌握導(dǎo)管架海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)的工作安全狀況，實(shí)現(xiàn)早期預(yù)警具有重要意義。本文根據(jù)老齡導(dǎo)管架平臺(tái)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提

3、出了導(dǎo)管架海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)整體位移、樁端承載力、傾斜等監(jiān)測(cè)基本原理和預(yù)警條件。主要內(nèi)容如下：（1）運(yùn)用SACS軟件建立了導(dǎo)管架海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)有限元模型，考慮樁土相互非線性作用，對(duì)導(dǎo)管架平臺(tái)并做了在位分析和全過(guò)程倒塌分析。根據(jù)倒塌分析結(jié)果將導(dǎo)管架平臺(tái)出現(xiàn)的第一根撐桿屈服、第一根鋼樁屈服、第一個(gè)節(jié)點(diǎn)失效等標(biāo)志性破壞形式劃分為低、中、高三級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，以此將其對(duì)應(yīng)的位移制定為藍(lán)色（三級(jí)警戒）、橙色（二級(jí)警戒）、紅色（一級(jí)警戒）三級(jí)預(yù)警，并繪制成相應(yīng)的位移

4、預(yù)警圖。（2）提出了樁端承載力監(jiān)測(cè)的簡(jiǎn)易方法，基于導(dǎo)管架海洋平臺(tái)載荷傳遞原理，通過(guò)監(jiān)測(cè)甲板腿柱載荷變化，利用載荷傳遞函數(shù)計(jì)算樁端承載力。重點(diǎn)闡述了載荷傳遞函數(shù)的計(jì)算方法，并給出了本文研究的導(dǎo)管架平臺(tái)的載荷傳遞函數(shù)。依據(jù)API（RP2AWSD）規(guī)范要求，將樁基極限承載力的一半作為樁端承載力預(yù)警條件。（3）提出了平臺(tái)傾斜度的監(jiān)測(cè)方法，通過(guò)測(cè)量甲板橫梁端部應(yīng)變和中部?jī)A角來(lái)計(jì)算樁頂高程差，以此求得導(dǎo)管架平臺(tái)傾斜度。根據(jù)導(dǎo)管架海洋平臺(tái)安裝要求選擇