导管架海洋平台失效路径分析及连续倒塌机制

林 红，陈国明，朱本瑞，刘红兵，张 禹，李 萍

（1.中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心，山东青岛266580；2.中国石油大学储运与建筑工程学院，山东青岛266580；3.天津大学建筑工程学院，天津300072）

导管架海洋平台失效路径分析及连续倒塌机制

林 红1，2，陈国明1，朱本瑞3，刘红兵1，张 禹2，李 萍2

（1.中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心，山东青岛266580；2.中国石油大学储运与建筑工程学院，山东青岛266580；3.天津大学建筑工程学院，天津300072）

针对突发事件下导管架平台“局部破坏”可能引发的连续倒塌现象，建立一种针对导管架平台结构的失效路径搜索及概率评估流程，采用逐步施加增量载荷的方法，并结合广义承力比准则，充分考虑失效过程中单元内应力的变化及候选失效单元的不确定性和外部载荷的随机性，并通过模拟示例获得平台可能发生的事故树，从而确定最可能发生的失效顺序。针对具体失效路径，引入备用荷载路径方法（ALP方法），研究倒塌过程中平台结构的力学分布特性和状态变化规律，分析构件失效后的平台剩余系统的动力效应和内力重分布规律，从而揭示平台结构的连续倒塌机制。结果表明：某桩腿单元突发失效后，失效单元上方的水平撑杆通过塑性铰机制成为新的竖向传力路径；相邻桩腿由于严重的内力重分布现象成为薄弱环节，易发生屈曲失效。

导管架平台；失效路径；连续倒塌；内力重分布；备用荷载路径方法

在长期复杂的服役环境中，海洋平台结构会面临各种突发事件［1］，如构件断裂、局部火灾爆炸、船舶撞击、重物坠落等，由于突发事件造成海洋石油平台严重事故多有发生［2-4］。……