朱本瑞 陈国明 刘红兵 林 红 黄 超 张 坤

(中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心)

超强台风下导管架平台结构弹塑性分析*

朱本瑞 陈国明 刘红兵 林 红 黄 超 张 坤

(中国石油大学(华东)海洋油气装备与安全技术研究中心)

针对超强台风引起的导管架平台甲板上浪载荷,基于三线性上浪载荷时间历程,采用API模型与Stokes 5 th波理论建立了上浪载荷计算方法与流程。在此基础上,应用静力推覆分析方法考察了不同上浪高度下导管架平台结构承载能力与失效模式的变化规律,利用动力弹塑性分析方法探讨上浪高度对导管架平台结构动态特性的影响,结果表明:上浪载荷导致导管架平台极限承载能力降低,当上浪达到一定高度时,平台失效模式由桩基失效演变为导管架顶部失效;平台在弹性和塑性阶段均存在一定程度的动力放大效应,且塑性响应阶段的动力放大效应更加显著。本文研究成果可为我国深水导管架平台的安全评估与优化设计提供参考。

超强台风;导管架平台;甲板上浪载荷;静力推覆分析;动力弹塑性分析;动力放大系数;失效模式

0 引言

超强台风引起的波浪载荷是海洋平台倒塌破坏的主要原因,美国矿产管理局研究报告显示,2002—2005年台风Lili、Ivan、Katrina和Rita相继摧毁的122座导管架平台中大部分是由波浪引起的过载造成的[1-3]。超强台风引起的波浪载荷除本身巨大的作用力外,其引起的巨幅波峰有可能导致甲板上浪,从而对平台上部组块形成巨大的冲击载荷[4]。……