[發明專利]一種海洋平臺形變傾斜評估方法

有效

• 申請號: 201410507460.3
• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN104278702A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 閻毓杰;王楠;熊雪
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一九研究所
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02B17/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 仇蕾安;李愛英

技術領域

本發明涉及一種形變傾斜評估方法，具體涉及一種海洋平臺的傾斜評估方法，屬于海洋工程技術領域。

背景技術

海洋平臺通過樁基礎來支撐和平衡重量，其平臺荷載通常由多個樁腿共同來承載。海洋平臺在升降插拔樁過程中，樁腿會由于傾斜擠壓產生變形，導致平臺傾斜。為避免出現樁腿卡滯情況，通常是對每個樁腿的形變進行監測，通過評估其形變傾斜情況，及時作出預警，并指導海洋平臺升降船的樁腿插拔樁作業，從而保證平臺的運行安全，降低維護成本，提高設備完整性，延長使用壽命。

目前針對海洋平臺的樁腿形變傾斜評估，通常是在各樁腿上分別安裝應變計來分別感知單個樁腿的變形，通過獲取各樁腿的形變信息來決定是否需要調節該樁腿的插拔情況，這種分析采用的為單點調整的方式，忽略了各樁腿的變形情況不一致所帶來的關聯性影響。采用該種分析方法對平臺的整體傾斜情況缺乏有效的評估，往往容易出現樁腿局部過度擠壓的情況，如何正確預測和評估因樁腿發生過度擠壓形變導致平臺整體傾斜狀況，一直未能很好解決。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種海洋平臺的傾斜評估方法，采用該方法能夠通過對海洋平臺傾斜和樁腿變形的相互關系進行聯合分析評估，獲得海洋平臺的整體傾斜圖像，直觀的顯示其傾斜狀態；同時能夠實現對海洋平臺升降過程的安全預警，有效指導海洋平臺升降船的樁腿插拔樁作業。

通過該方法獲得海洋平臺的整體傾斜圖像，用于表示其傾斜評估結果。

所述海洋平臺由N個樁腿支撐，每個樁腿包括M根舷管；其中N和M均為大于或等于3的整數。

對海洋平臺的傾斜評估過程為：

步驟一：舷管的形變分析

定義舷管的形變監測應力矩陣Z為：

Z=A1A2A3A4]]>

其中：A₁為舷管左上端的應變量，A₂為舷管右上端的應變量，A₃為舷管左下端的應變量，A₄為舷管右下端的應變量；

用形變監測應力矩陣Z的量值|Z|＝(A₁-A₂)+(A₄-A₃)來描述舷管的受力擠壓狀況；

步驟二：樁腿的傾斜形變狀態分析

將舷管形變監測應力矩陣Z的量值|Z|用歸一化量值表示；

具體為：將舷管的受力擠壓狀況分為三種，分別為無接觸形變、有接觸形變和接近塑性形變；其中無接觸形變所對應的形變監測應力矩陣量值的上限為W₀，歸一化量值為0；有接觸形變所對應的形變監測應力矩陣量值的上限為W₁，歸一化量值為1；接近塑性形變所對應的形變監測應力矩陣量值的上限為W₂，歸一化量值為2；則：

表示舷管無接觸形變或受力輕微擠壓；

表示舷管左向受力中度擠壓；

表示舷管左向受力嚴重擠壓；

表示舷管右向受力中度擠壓；

表示舷管右向受力嚴重擠壓；

定義樁腿的擠壓形變向量T為：