钢悬链线立管强度可靠性计算研究

在钢悬链线立管分析中,材料性能、载荷参数、计算方法等都存在着大量不确定性。为考虑不确定性因素造成的影响,采用作用效应-抗力半随机过程构建可靠性模型,并采用极小化变换转化为静态可靠性问题。选用物理含义较为明确的屈服判定准则建立功能函数,通过单样本K-S检验对载荷随机过程的概率特性进行极值统计,提出载荷转化的方法以实现与目标可靠性指标的比对,并引入模型和主观不确定性随机变量。在此基础上采用改进的一次二阶矩法,对立管的强度可靠性进行了计算。结果表明此方法与利用系数方法能够相互印证,可以为立管的可靠性计算提供参考。     

焊接节点低温疲劳试验与低温主S-N曲线的构建

为了拓展主S-N曲线法,使之更好地适用于低温、极地环境下船舶与海洋工程结构物的疲劳评估,进行了EH36材料T型焊接接头的低温疲劳性能试验,收集了国内外多个焊接节点低温疲劳数据,建立了疲劳试验试件的有限元模型,运用等效结构应力法,计算焊接节点的等效结构应力,构建低温环境下焊接节点的主S-N曲线。使用该曲线,预测低温疲劳试验的寿命,并与疲劳试验结果、常温主S-N曲线、常温中值D曲线的预测结果进行了比较,结果表明,所提低温主S-N曲线预测方法具有较高精度,可用于低温环境下船舶与海洋结构物疲劳寿命的预测。     

海洋导管架平台抗震可靠性分析方法

以渤海湾的两座典型海洋导管架平台为研究对象,运用非线性逐步破坏分析方法,提出了在环境荷载作用下海洋导管架平台结构抗震可靠性的分析方法,并计算了相应的可靠度.计算与分析结果表明,本例的海洋导管架平台的抗震可靠度较大,即失效概率很小,而且该分析方法是一种较为简单、实用和可靠的分析方法.     

船舶与海上移动平台焊接系数安全性验证研究

建立一套验证船体结构与海上移动平台规范焊缝安全性的理论方法,提出了船体与海上移动平台结构焊缝应力计算的3种模型和焊缝应力计算方法,确定了焊缝强度的应力标准。通过5个板条梁和4个短柱的焊缝强度试验,验证了焊缝的强度标准、焊缝应力公式的正确性和适用性。进行了11艘船体结构焊缝应力的提取和焊接系数利用因子的计算,获得了船体结构各类角焊缝利用因子的统计结果,证明现有规范的焊接系数符合GBS的要求。     

深水海底管道S型铺设参数敏感性分析

以深水海底管道S型铺管法为研究对象,运用悬链线理论建立管道的静平衡微分方程,通过理论分析给出了迭代求解管道整体形态的数值计算方法,并开发相应的计算分析程序,分析了不同参数对张紧器张力和管道极限铺设水深的影响.结果表明,随着管道铺设水深、管径和壁厚、混凝土配重层厚度的增加,所需张紧器张力明显增大;当托管架底部倾角较大时,控制应变越大管道所需张力越小;当托管架底部倾角较小时,管道初始倾角越大、托管架半径越小管道所需张力越小.此外,管道的浮重度、托管架长度和半径、张紧器张拉能力、管道初始倾角对极限铺设水深有着重要的影响.     

混凝土结构全寿命设计指标体系研究

考虑混凝土结构全寿命设计的多目标要求,提出结构全寿命设计指标由核心指标和绿色指标两个层次构成。将结构的性能指标、经济指标、时间指标作为全寿命设计的核心指标;将CO2排放量指标、用户满意度指标和可持续发展能力指标作为结构设计的绿色指标。提出混凝土结构全寿命设计需以结构的性能设计为中心,并将结构的性能指标分为风险性能指标、技术性能指标、材料性能指标三类。针对结构性能退化的特点,建议了有害介质扩散深度、钢筋锈蚀率、锈胀裂缝宽度作为耐久性的设计指标,同时定义了退化率指标γt用以反映结构性能退化的程度。在此基础上建立了结构全寿命设计的指标体系,为结构设计人员进行全寿命优化设计提供了理论依据。