导管架平台结构整体安全水平分析及标定.pdf

国内图书分类号:TE951/TU312 学校代码:10213国际图书分类号:624密级:公开工程硕士学位论文导管架平台结构整体安全水平分析与标定硕士研究生:陈盈导师:周道成副教授申请学位:工程硕士学科:建筑与土木工程所在单位:土木工程学院答辩日期:2011年6月授予学位单位:哈尔滨工业大学Classified Index: TE951/: 624Dissertation for the Master’sDegree in EngineeringANALYSIS ANDCALIBRATIONON SYSTEM SAFETY LEVEL OF JACKETPLATFORM STRUCTURECandidate:Chen YingSupervisor: DaochengAcademic Degree Applied for:Masterof EngineeringSpecialty:Architecturaland Civil EngineeringAffiliation:School of Civil EngineeringDate of Defence:June, 2011Degree-Conferring-Institution:Harbin Institute of Technology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-I-摘要海洋平台作为海洋油气开采的基础设施,在世界石油高速消耗尤其是我国石油需求缺口急剧扩大的今天发挥着着极其重要的作用。从上世纪六十年代末开始,我台,其中大多数都是固定式导管架平台,在恶劣的海洋环境中平台抗力都有不同程度的降低,时有平台在极端环境中遭受了破坏;由于油气开采需要需延长平台服役期,这些都需要对平台结构进行安全评估。大型固定式导管架平台具有较大的冗余度,属于高次超静定结构,从结构的整体角度来评价结构的安全水平更加合理。API规范给出了结构整体安全评估的要求,但未给出结构整体安全水平,实际工程整体安全评估不具备可操作性。因此本文结合JZ20-2-3实际结构,对导管架平台整体安全水平进行分析和标定,具体研究内容如下:(1)首先利用ANSYSY有限元软件建立了JZ20-2-3导管架平台的结构实体有限元模型,同时确定了平台的环境荷载及其组合工况。(2)对不同荷载组合工况和控制荷载的不同作用方向进行极限承载能力计算分析,确定了平台强度的最弱方向和控制荷载组合工况。分析了不同损伤对结构极限承载能力的影响,可为结构整体安全指标的确定提供依据。(3)标定了确定性整体安全指标和可靠度整体安全指标,分析了平台的设计基准期和设计环境荷载的重现期对其的影响。本文的研究为海洋平台结构的整体安全评估提供了参考方法,并给出了标定平台结构的安全水平的建议。关键词:导管架海洋平台;安全评估;有限元;储备强度系数;可靠度指标;哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-II-AbstractOil consumption in the world grows rapidly, especially in China. Offshore platform, as the infrastructure of offshore oil and gas exploration, plays a very important role. There have been more than 200 offshore platforms built in Chinasincethe 1960s, most of which are jacket offshore of them were damaged in extreme environment, as the resistance of these platforms reduces differently in hostile environment,and some of them need to extend their servicefor exploitation needs, so safety evaluation of them is large redundancy of jacket platform, it is more reasonable to evaluate the system safetylevelof these jacket platform structur