乔东生 ，欧进萍

（1大连理工大学 深海工程研究中心，辽宁 大连 116024；2哈尔滨工业大学 土木工程学院，哈尔滨 150090）

1 引 言

在深水油气资源开发中一般采用浮式平台，该类平台一般采用由多根锚泊线组成的锚泊系统来定位。浮式平台在作业时要抵抗各种恶劣海洋环境条件，尤其是不断变化的波浪载荷会引起浮式平台结构产生不断变化的位移和应力。锚泊系统上端通过导缆孔和浮式平台连接在一起，下端通过不同形式的锚固定到海床上。随着浮式平台在波浪载荷下产生不断变化的位移，相应地在锚泊线内也会产生不断变化的应力。随着锚泊线内交变应力循环次数的不断增加，将会引起锚泊线的疲劳破坏。目前国内外关于深海锚泊线的研究多集中于水动力分析或动力响应计算方面，对立管的疲劳性能有一些研究[1-2]，而有关锚泊线的疲劳寿命研究较少。近年来由于高技术纤维材料的成功开发，用其制造的人工合成纤维逐渐地应用于深海锚泊系统中。巴西石油公司自1997年开始应用聚酯纤维系缆在实际工程中，其中FPSO-2工程水深1420 m，是世界上第一次将合成纤维系缆用于FPSO的锚泊系统[3]。聚酯纤维系缆的自重较轻，且具有较高的断裂强度，用其代替钢链-钢索-钢链复合锚泊线中的钢索被证明具有良好的经济性能。在钢链-聚酯纤维系缆-钢链复合锚泊线设计中，钢链通常假定为线弹性材料。而聚酯纤维系缆具有典型的非线性材料特征，表现在弹性模量为非定常值，随着系缆的平均张力、动张力变化幅值和周期等变化。……