考虑构件重要性的导管架平台强度储备提升

吴庆金, 杨飏

(大连理工大学 船舶工程学院，辽宁 大连 116024)



考虑构件重要性的导管架平台强度储备提升

吴庆金, 杨飏

(大连理工大学 船舶工程学院，辽宁 大连 116024)

摘要：导管架平台空间造型复杂，杆件和节点数量繁多，局部冗余度虽然高但总体分布不均匀。同时，平台质量大多集中于上部结构，局部构件的破坏可能导致结构在重力载荷作用下发生连续性倒塌。本文在导管架平台常遇的冰工况载荷作用下，对移除各个构件后的缺陷结构进行推覆分析，得到各构件重要性指标，依此判断每个构件的重要性；分析不同首失效构件导致的结构薄弱路径，从而确定结构的最薄弱路径和路径起始构件位置；进而，在保证总用钢量不变的条件下，调整构件截面设计，实现结构薄弱环节的调控。研究表明：通过构件重要性分析的方法，可以较有效地确定结构薄弱路径；通过调整薄弱路径首个构件的方法，可以实现薄弱路径的调整，结构的极限承载力提高10%以上，极限变形降低10%左右。

关键词：导管架平台；推覆分析；构件重要性指标；塑性发展路径；薄弱环节

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/23.1390.u.20160127.1137.024.html

导管架式海洋平台是近海油气资源开发的主要工程结构物，其所处海洋环境非常恶劣，除正常的工作载荷和环境载荷作用，还时常遭受船舶碰撞、爆炸和火灾等事故的威胁，局部构件破坏的情况时有发生。当导管架平台局部杆件破坏时，会导致结构极限承载力降低，并有可能导致结构整体失效，造成大量的人员伤亡和经济损失，为了降低海洋平台结构整体倒塌事故发生的可能性，要求海洋平台结构应具有较高的强度储备[1]。……