基于验证载荷的老龄平台结构可靠性更新分析.pdfVIP

石油机械 2008年第36卷第9期 CHINAPETROLEUMMACHINERY 一39一 ●设计计算卜 基于验证载荷的老龄平台结构可靠性更新分析’ 林红 陈国明 孙友义 (中国石油大学(华东)机电工程学院) 摘要将老龄平台已服役期内承受的年极值波浪载荷视作验证载荷，同时考虑老龄平台构件 的抗力衰减，并以动态时变可靠度理论作为理论依据，计算了老龄平台构件的动态可靠度．分析 了验证载荷和已服役载荷2种作用对老龄平台结构可靠度的影响。结果发现，在对老龄结构进行 可靠性评估时，若忽略验证载荷的验证作用，将使得评估结果偏于保守。充分利用老龄平台结构 在已服役期内经受的历史载荷信息，考虑已服役载荷对老龄平台结构的验证作用，则有利于制定 检修策略，从而有效延长老龄平台结构的使用寿命和经济寿命。 关键词老龄平台 验证载荷 已服役载荷动态时变可靠度可靠性评估 重力等恒载外，还受到多种可变载荷的作用，主要 引 言 包括波浪、风、海流、海冰的作用以及可能发生的 地震作用。对于目前服役的老龄平台，已经成功经 目前，我国已有相当数量的海洋石油平台服役 受了上述各种载荷作用而没有失效。因此，这些历 期限已经接近其设计寿命，进入老龄期，有的甚至 史载荷作用可以作为一种特殊信息。对老龄平台的 已在超龄服役¨。J。如何保证这些老龄平台在后继 可靠性更新评定产生一定影响。 服役期内的安全运行，是决策者面临的关键问题。 验证载荷可分为验证载荷试验和结构已服役载 作为老龄平台结构进行维修、改造与加固的依据， 荷验证作用2部分。其中，验证载荷试验是指对结 服役老龄平台的可靠性评估已变得日趋必要和紧 构施加一定大小的载荷进行试验，若结构成功经受 迫。老龄平台作为客观存在的实体，与平台设计模 住试验，则验证载荷对结构的抗力分布起到了截尾 型具有显著的不同【3】。具体表现在：①结构抗力 作用，从而提高结构的可靠度。这一结论已被许多 的衰减过程；②现役老龄平台评估时的载荷标准不 研究者接受，并广泛应用于工程领域。假设在死 同；③老龄平台在已服役期内成功承受了各种载荷 时刻，对海洋平台结构施加大小为5，的试验载荷， 情况验证，这为评定现役老龄海洋平台结构可靠度 若平台结构不失效，则表明平台结构成功经受了试 提供了安全性信息。笔者将老龄平台已服役期内承 验过程。因此，结构在后继服役期％内的失效概 受的年极值波浪载荷视作验证载荷，同时考虑老龄 率为‘4】 平台构件的抗力衰减，并以动态时变可靠度理论作 P，[靠I 为理论依据，计算了老龄平台构件的动态可靠度， ，P[月(￡)s(￡)。l∈(O，靠)nR(％)Sr]／，、 分析了验证载荷试验和已服役载荷2种作用对老龄 一‘一———7丽可卜■丁——一～1， 平台结构可靠度的影响。 然而，对海洋平台来说，进行载荷试验是不现 实的。同时，对于已服役一段时间r的老龄平台 验证载荷及其对老龄 来说，成功地经受了已服役期内的各种载荷，因此 平台结构的验证作用 可近似将已服役期(0，r)内受到的某一载荷视