基于可靠度的海洋工程隨機(jī)荷載組合及設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、該文概述了海洋各種環(huán)境隨機(jī)荷載的概率模型及參數(shù)估計(jì),并闡述了各種隨機(jī)荷載組合理論,同時(shí)對(duì)其中一些組合理論使用的局限性進(jìn)行說明,在此基礎(chǔ)上對(duì)一些工程實(shí)踐常見的荷載組合方法進(jìn)行比較分析.另外,根據(jù)渤海海洋環(huán)境隨機(jī)荷載的原始資料進(jìn)行不相關(guān)及相關(guān)性荷載的組合分析.同時(shí),運(yùn)用頻譜表示法,對(duì)平穩(wěn)高斯隨機(jī)荷載過程及非高斯隨機(jī)荷載過程模擬的理論進(jìn)行分析,并將其運(yùn)用到海上結(jié)構(gòu)環(huán)境隨機(jī)荷載的時(shí)程模擬,為隨機(jī)荷載組合理論的進(jìn)一步研究進(jìn)行探討.同時(shí)結(jié)合具體工程

2、實(shí)例(渤西QK18-1、綏中36-1、JZ20-2平臺(tái)結(jié)構(gòu)平臺(tái)結(jié)構(gòu)),對(duì)渤海海洋平臺(tái)的可靠指標(biāo)進(jìn)行了標(biāo)定.結(jié)合浙江大學(xué)結(jié)構(gòu)工程研究所對(duì)SZ36-1、JZ20-2、WEI11-4C、WEN13-1、BZ28-1等平臺(tái)的可靠性評(píng)估的成果,以渤西QK18-1為例,對(duì)海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行深入研究了.最后,給出了建議的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表達(dá)式,為制定ISO海上結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)渤海海域荷載抗力系數(shù)提供了理論依據(jù).該文的主要研究成果有:(1)在國(guó)內(nèi)首次系

3、統(tǒng)地開展了海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法的研究.按照給定可靠指標(biāo)結(jié)構(gòu)抗力值最小二乘法和結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)最小化,以及給定荷載分項(xiàng)系數(shù)或抗力分項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行可靠指標(biāo)最優(yōu)化的四種分析方法,分別確定了四種狀態(tài)條件下海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各個(gè)設(shè)計(jì)分項(xiàng)系數(shù),并運(yùn)用組合系數(shù)法及試算法優(yōu)化海洋平臺(tái)設(shè)計(jì)表達(dá)式.最后,給出了建議的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表達(dá)式,為制定ISO海上結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)渤海海域荷載抗力系數(shù)提供了理論依據(jù).(2)在極端條件下,考慮風(fēng)浪流荷載及冰荷載組合情況,結(jié)合具體工程

4、實(shí)例(渤西QK18-1、綏中36-1、JZ20-2平臺(tái)結(jié)構(gòu)),對(duì)渤海海域的環(huán)境條件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,給出相應(yīng)的不確定性參數(shù),分別采用API RP2A-WSD方法和API RP2A-LRFD方法對(duì)渤西QK18-1平臺(tái)的可靠指標(biāo)進(jìn)行了標(biāo)定,并參考國(guó)內(nèi)外海洋工程結(jié)構(gòu)物目標(biāo)可靠度的建議值,建議中國(guó)渤海海域海洋平臺(tái)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期25年的目標(biāo)可靠度為:β<,T>=2.7~2.8,相應(yīng)的失效概率為3.5~2.6×10<'-3>.(3)將海洋環(huán)境隨機(jī)荷載組合