王德洋， 王火平， 王维刚

(1. 中海石油深海开发有限公司， 广东 深圳 518054；2. 东北石油大学， 黑龙江 大庆 163000)

0 引 言

海上结构的应用可追溯到20世纪30年代的墨西哥湾，后来又在20世纪60年代扩展至北海，海上结构在油气勘探和生产中发挥重要作用，近年来已扩展至风力发电行业。鉴于对自然资源需求的不断增长及对环境保护意识的提高，充分了解这些结构所处的环境及性能演变非常重要。

海上结构一般安装于恶劣环境中，并承受功能和环境载荷(如风、浪和流)作用。由于环境载荷的动态性质，结构承受一定范围的应力，即使其低于材料的屈服应力，也会由疲劳导致海上平台寿命缩短。常见的疲劳分析方法可参考相关设计标准或规范，如中国船级社(CCS)GD-09—2013规范[1]、挪威船级社(DNV)DNV GL-RP-C203[2]规范、美国船级社(ABS)规范[3]。HAVIGH等[4]对适用于海上结构的确定性和频谱疲劳分析方法进行修订。一些学者[5-7]对海上风力发电机、半潜式平台等海上结构进行基于监测数据的疲劳分析。

基于监测的导管架平台疲劳寿命计算步骤如下：从结构安全监测系统中提取结构应变的原始测量数据，对其进行预处理以消除异常值和噪声；通过乘以材料的弹性模量，将应变时间历程转换为应力时间历程；使用雨流计数算法确定应力范围和循环次数；通过统计分析得出环境载荷下的应力谱；使用S-N曲线方法和Palmgren-Miner准则来计算结构部件的疲劳寿命。

本文以南海某现役导管架平台为研究对象，在关键位置安装应变传感器，获得结构实测的应变数据，并使用当前的设计标准分析导管架平台的疲劳损伤。……