[發明專利]半潛式海洋平臺結構安全監測點選取方法

在審

• 申請號: 201810010231.9
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108229029A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 任慧龍;田宇;馮國慶;付鵬;王宥臻;余洋喆;高志龍;李陳峰;周學謙;許維軍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學;中集海洋工程有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種半潛式海洋平臺結構安全監測點選取方法，本發明以半潛式海洋平臺結構高應力區域識別與結構疲勞累積損傷計算為基礎，選取不同結構構件類型，進行結構構件破損影響分析，從而實現半潛式海洋平臺結構安全監測點的合理選取，該方法能夠有效給出結構危險區域和結構疲勞關鍵節點的監測點位置。本發明的提出為半潛式海洋平臺結構安全監測中監測點的選取提供了可行的方案。

技術領域

本發明涉及一種半潛式海洋平臺結構安全監測點選取方法，屬于海洋結構物結構應力監測領域。

背景技術

半潛式平臺應力監測與評估系統是一種新興的海洋平臺結構安全監測技術，結構安全監測技術最早被應用于土木工程中的橋梁安全監測領域。在海洋結構物方面，由于海洋平臺結構復雜且體積龐大、所受載荷多變，要實現對各個結構、各類位置進行完全地監測，其成本高、技術難，從經濟和技術角度來說都是很難實現的。因此，探究一套科學、有效的監測點布置方案極為必要。

本發明的功能是根據半潛式平臺的結構特征，同時通過有限元計算分析，得到一種高效、精準的結構應力監測點選取方案。

發明內容

本發明的目的是為了xxx而提供一種半潛式海洋平臺結構安全監測點選取方法。

本發明的目的是這樣實現的：第一步：確定監測點的候選點，且候選點的個數大于要求測點的個數；

第二步：對于每個候選點進行結構失效分析；

第三步：將第二步結構失效分析結果與完整狀態下的計算結果進行比對，判斷當該結構產生破壞時，周圍結構所承受的力是否出現大幅度的增加；

第四步：計算候選點完全失效后候選點附近點的應力值與完整平臺的候選點附近點的應力值，使用兩者的比值作為衡量結構失效后對于局部結構的影響，結構破損影響因子Cb為：

Cb＝σb/σi

式中：σb為候選點完全失效后候選點附近位置點的應力值，σi為完整海洋平臺的候選點附近位置點的應力值；

第五步：對于每個候選點，分別得到一個結構破損影響因子Cb，按照該系數，對候選點進行排序，選擇實際需要的前N個作為監測點。

本發明還包括這樣一些結構特征：

1.所述監測點的候選點有兩種：分別是總強度候選點和疲勞候選點，

(1)總強度候選點的選點方法是：

首先，對目標平臺結構進行有限元分析，分析其在海洋環境中的應力響應，

其次，對海洋平臺結構進行分類，并對每一類結構內將各點應力響應按從大到小排序，

最后，設置參考距離，收縮高應力區域為高應力監測點，高應力監測點即為總強度候選點；

(2)疲勞候選點的選點方法是：

首先，結合規范要求及目標平臺結構特點，根據節點的結構形式與位置將海洋平臺結構節點劃分為不同類型的節點，

其次，對每個類型的節點進行疲勞損傷的計算，

最后，根據得到的計算結果，將每一類型的疲勞節點按照疲勞損傷大小對重要程度進行排序，選取反映海洋平臺結構的疲勞強度的代表節點作為疲勞候選點。

2.第二步具體是：在有限元中刪除候選點或者解除該點與附近的節點重合或者對該點進行折減處理，即人工創造出破損或者裂紋，然后進行設計波或要求工況下的波浪載荷有限元響應分析。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：結構安全監測點選取技術的優劣程度，直接決定著監測系統對海洋平臺結構安全監測的價值大小。因此，開發一套高效、精準的結構應力監測點選取方案非常重要。