基于改进模态推覆法的导管架平台弹塑性抗震性能

刘红兵，孙丽萍，艾尚茂，闫发锁，陈国明

(1.哈尔滨工程大学 船舶工程学院，哈尔滨 150001；2.中国石油大学(华东) 海洋油气装备与安全技术研究中心，山东 青岛 266580)

海底地震作为一种突发性海洋环境灾害，具有持续时间短、震级大、破坏性强等特点[1]，如1969年渤海湾7.4级地震、2004年印度洋9.4级地震以及2011年日本Tohok-Oki 9.0级地震等，严重威胁海洋导管架平台的服役安全[2].现阶段关于导管架平台的抗震设防尚缺乏统一的专业规范，主要参考美国石油学会(API)以及建筑结构工程等领域相关的设计规范.其中，API规范要求设计地震下，海洋导管架平台结构需满足强度要求，即结构和基础均无破坏；罕遇地震下平台需满足韧性要求，即允许结构和基础有一些损伤，但结构不能倒塌[3].而建筑工程规范则要求结构满足“两阶段，三水准”原则，其中“两阶段”分别指弹性抗震和弹塑性抗震阶段，“三水准”则指“小震不坏、中震可修、大震不倒”的定性准则[4].这些规范准则对于海洋导管架平台的线弹性抗震设防具有较好的设计指导作用，但对于强震下平台结构的非线性弹塑性抗震性能以及平台结构地震失效机制等问题尚缺乏深入研究.而对于海洋导管架平台，通常结构冗余度较大，传统的线弹性抗震评估方法无法准确评估这种大冗余度结构的弹塑性抗震性能，因而准确地评估强震下平台结构的弹塑性地震响应，对于保证海洋导管架平台的抗震设计及其安全运行具有重要意义……