[發(fā)明專利]海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)魯棒性的評(píng)估與控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510736007.4
• 申請(qǐng)日: 2015-11-03
• 公開（公告）號(hào): CN105303048A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林紅;楊蕾;陳國(guó)明;朱本瑞;李萍;張禹;劉紅兵;呂濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): G06F19/00
• 分類號(hào): G06F19/00
• 代理公司: 山東眾成仁和律師事務(wù)所 37229
• 代理人: 丁修亭

1.一種海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)魯棒性的評(píng)估與控制方法，其特征在于，將海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)分為整體失效概率隨時(shí)間不斷增大的第一類風(fēng)險(xiǎn)和因突發(fā)事件產(chǎn)生的第二類風(fēng)險(xiǎn)；

假定第二類風(fēng)險(xiǎn)在海洋平臺(tái)服役周期內(nèi)各年等概率出現(xiàn)，建立第二類風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的概率模型及隨機(jī)過程；

基于Monte-Carlo隨機(jī)模擬方法，啟動(dòng)所述隨機(jī)過程，確定第二類風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生時(shí)造成海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)直接損壞的直接后果和第二類風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生時(shí)對(duì)第一類風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率影響的間接后果，直接后果與間接后果之和為總后果；

以直接后果占總后果的比重作為風(fēng)險(xiǎn)魯棒性；

通過所述隨機(jī)過程，確定平臺(tái)結(jié)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)魯棒性，從而當(dāng)直接后果產(chǎn)生時(shí)，通過維修行為影響平臺(tái)結(jié)構(gòu)的第一類風(fēng)險(xiǎn)和第二類風(fēng)險(xiǎn)，以控制其風(fēng)險(xiǎn)魯棒性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)魯棒性的評(píng)估與控制方法，其特征在于，第二類風(fēng)險(xiǎn)模型的建立以選定的海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)的部位和風(fēng)險(xiǎn)類別，以及在相應(yīng)部位發(fā)生相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)的概率建立第二類風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率矩陣；

基于Monte-Carlo隨機(jī)模擬方法，以概率矩陣中的概率權(quán)重隨機(jī)在相應(yīng)部位發(fā)生的相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)作為事件進(jìn)行模擬。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)魯棒性的評(píng)估與控制方法，其特征在于，隨機(jī)出的事件數(shù)隨所選定部位數(shù)量以及所選擇風(fēng)險(xiǎn)類別的增加而增加。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)魯棒性的評(píng)估與控制方法，其特征在于，隨機(jī)出的事件數(shù)為概率矩陣元素?cái)?shù)的400~600倍。

5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一所述的海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)魯棒性的評(píng)估與控制方法，其特征在于，海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)在服役t時(shí)刻的直接風(fēng)險(xiǎn)R_D(t)和間接風(fēng)險(xiǎn)R_I(t)如下：

式中，f_e(t)為“突發(fā)事件”在服役周期內(nèi)均勻發(fā)生時(shí)間的概率密度函數(shù)；P_r(t)表示海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)在t時(shí)刻之前未發(fā)生失效的概率；?P^d(t)表示損傷平臺(tái)結(jié)構(gòu)在t時(shí)刻的失效概率；

所述概率矩陣表示為，p_i,j為第i類“突發(fā)事件”在部位j的發(fā)生概率；i=1,…..,M₁，M₁代表代表“突發(fā)事件”類型數(shù)；j=1,…..,M₂，M₂代表局部損傷部位數(shù)；

發(fā)生時(shí)間t_s服從均勻分布：；t_s為突發(fā)事件的發(fā)生時(shí)間，T為平臺(tái)服役周期；

c_i,j為第i類“突發(fā)事件”在部位j發(fā)生后，局部構(gòu)件發(fā)生破壞失效的直接后果；

C_I(t)表示間接后果C_I在海洋平臺(tái)服役期內(nèi)的動(dòng)態(tài)時(shí)變特性；

r表示銀行資金的年利率；

?P^d(t)為損傷平臺(tái)結(jié)構(gòu)在第t年的失效概率。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)魯棒性的評(píng)估與控制方法，其特征在于，損傷平臺(tái)結(jié)構(gòu)在第t年的失效概率?P^d(t)通過隨機(jī)模擬Monte-Carlo方法獲得：

對(duì)平臺(tái)整體失效過程進(jìn)行N次模擬，并記錄平臺(tái)服役周期內(nèi)每一年的失效次數(shù)K_t，則損傷平臺(tái)年倒塌失效概率：

?P^d(t)=。