张振兴，隋鸿冰，刘军鹏*

（1.海洋石油工程股份有限公司，天津 300450；2.中国石油大学（北京）安全与海洋工程学院，北京 102200）

立管是海洋平台结构与海底装置的主要连接件，是海洋油气生产系统的重要组成部分。在复杂的工程环境下，由于浮体运动、立管自重和管土作用等因素、立管容易在端部和触底点区域发生失效，需要在设计时重点关注。此外，在海流作用下，立管作为一种细长杆件，因涡激振动容易发生疲劳损伤。一旦海洋立管出现疲劳损伤和破坏，不仅会对海洋石油生产系统造成影响，而且还会对国家造成严重经济损失甚至造成海洋生态系统的破坏。利用运动监测装置对立管进行健康状态监测是保障生产可靠性的一种手段，受经济、立管所处环境等多种因素的制约，安装在立管上的监测装置数量是有限的。如何使用最少数量监测装置将其合理布置在海洋立管上，并获取近似真实的监测信息便成为海洋立管运动监测装置优化布置最重要的问题[1-2]。

近年来，基于结构模态分析的运动监测装置优化布置方法已经被广泛应用于土木工程结构的健康监测中，王秀丽等[3]通过对管桁架罩棚结构进行模态分析来了解动态响应，确定了监测装置布置的最优方案。NATARAJAN S等[4]发展了基于模态分析的监测装置优化布置方法，提出了配置清晰度指数（Configuration Clarity Index）的概念，并通过使用此种方法对海洋立管进行了监测装置的优化布置。阴宏宇[5]根据有效独立法进行监测装置布点的初选之后，使用模态置信度矩阵法（Modal Assurance Criteria，MAC）进行了海洋立管监测装置布点位置的优化。……