隨機(jī)分布點(diǎn)蝕損傷下平臺(tái)圓管構(gòu)件的極限承載力研究.pdf

1、圓管作為導(dǎo)管架平臺(tái)的主要結(jié)構(gòu)形式，在惡劣的海洋環(huán)境下，不斷受到風(fēng)、浪、流和冰載荷的長(zhǎng)期作用，導(dǎo)致侵蝕和破壞。而不盡合理的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、損傷構(gòu)件的未能及時(shí)修理、桿件的腐蝕、海床淘蝕的影響以及海生物的增長(zhǎng)等原因均可增加海上鋼結(jié)構(gòu)所受載荷，減小它的承載能力,最終導(dǎo)致整體坍塌。國(guó)內(nèi)不少老齡平臺(tái)的許多構(gòu)件已不同程度地出現(xiàn)腐蝕和疲勞裂紋，結(jié)構(gòu)老化嚴(yán)重，有些平臺(tái)已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)它們?cè)瓉?lái)的設(shè)計(jì)壽命，正步入其服役后期。對(duì)這些老齡平臺(tái)來(lái)說(shuō)，繼續(xù)服役的最大問(wèn)題就是

2、安全性問(wèn)題。而腐蝕很大程度上影響了老齡化平臺(tái)的極限承載能力，使平臺(tái)失效。本文主要研究軸壓載荷下，隨機(jī)分布點(diǎn)蝕形態(tài)下的圓管構(gòu)件極限承載力的變化規(guī)律。具體研究工作如下：
　　1.闡述了腐蝕損傷構(gòu)件極限承載力的研究現(xiàn)狀，介紹了隨機(jī)有限元的基本理論?？偨Y(jié)了現(xiàn)有的隨機(jī)分布點(diǎn)蝕模型的建模方式和規(guī)律，用ANSYS語(yǔ)言APDL系統(tǒng)建立點(diǎn)蝕損傷圓管模型，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)蝕分布的隨機(jī)性。
　　2.在隨機(jī)分布點(diǎn)蝕形態(tài)下，分析點(diǎn)蝕參數(shù)（包括點(diǎn)蝕分散度、壁厚損

3、傷度）變化時(shí)，點(diǎn)蝕分布對(duì)構(gòu)件極限承載力的影響規(guī)律。保持腐蝕體積一致，對(duì)比不同腐蝕形式對(duì)構(gòu)件承載力的削弱程度。分析局部點(diǎn)蝕的不同分布位置和范圍對(duì)構(gòu)件極限承載力的影響，并對(duì)影響最大的分布方式進(jìn)行相應(yīng)的解析。
　　3.建立隨機(jī)分布點(diǎn)蝕的簡(jiǎn)化模型，從方形點(diǎn)蝕與圓柱形點(diǎn)蝕的等代性和簡(jiǎn)化模型與非簡(jiǎn)化模型的等代性兩個(gè)方面驗(yàn)證簡(jiǎn)化模型的正確性。對(duì)簡(jiǎn)化模型的點(diǎn)蝕分布形態(tài)進(jìn)行研究。分析當(dāng)點(diǎn)蝕參數(shù)（包括壁厚損傷度、點(diǎn)蝕密度DOP）變化時(shí)，點(diǎn)蝕分布對(duì)構(gòu)件