郭凌云, 周 晶

(1.大连理工大学海岸与近海工程国家重点实验室,辽宁大连 116024; 2.大连理工大学建设工程学部土木工程学院工程抗震研究所,辽宁大连 116024)

近年来随着既有管道的老化,管道失效时有发生,严重地影响了油气等物质的正常运输[1-2]。为了更好地对管道进行运营管理,研究管道的失效状态,确定管道的临界失效内压至关重要。目前,中国关于管道失效模型的研究主要集中在腐蚀管道上[3],针对含裂纹管道的失效研究则比较匮乏。有关含裂纹管道的评估主要借鉴锅炉等压力容器的失效规范,并且适用范围有限。因此研究含裂纹管道的失效机制对于完善我国管道基础规范意义重大。关于含裂纹管道失效,一些研究基于工程经验、实验和有限元模拟进行拟合,并形成一些模型,如CorLAS模型[4]、Battelle模型[5]和SINTAP规范[6]等。大多数模型虽然便于操作,但忽略了预测过程的不确定,故而产生极大隐患。因此,应对预测模型的误差分布进行研究,但有关裂纹管道误差统计的分析尚处于探索阶段,研究成果匮乏、分析片面、研究深度有限,如Mahmoud等[7]主要停留在采用均值和变异系数等统计学参数对模型误差进行分析上;Cosham等[8]仅对比了NG-18模型和BS7910:2005规范管道失效内压的散点分布等。针对该问题,利用极大似然估计法(MLE)[9]进行参数拟合,结合Kolmogorov-Smirnov检验(K-S检验)[10]对预测精度分布规律进行拟合优度测量,从而选择满足检验的最优拟合分布。笔者基于机器学习和统计学相关理论对内压荷载下含外表面轴向裂纹管道的评价模型预测精度进行分析。……