第41卷第1期2007年1月浙江大学学报(工学版)JournalofZhejiangUniversity(EngineeringScience)V01．41N0．1Jan．2007海洋平台结构随机动力响应谱疲劳寿命可靠性分析龚顺风，何勇，金伟良(浙江大学结构工程研究所，浙江杭州310027)摘要：对随机波浪荷载作用下海洋平台结构动力响应和疲劳寿命评估理论作了简要叙述，通过对某深水导管架平台经损伤加固维修后整体结构的随机动力响应分析，应用随机波浪谱和线性疲劳累积损伤理论，进行了导管架结构构件和管节点的详细疲劳寿命评估，计算模型充分考虑了对平台结构动力性能和疲劳寿命有着显著影响的附属结构和质量，以及结构一桩一土的相互作用．计算结果表明，海洋平台结构的一阶模态对动力响应起主导作用；与受损构件相连接的构件疲劳寿命与损伤前相比有明显的降低，但都满足设计使用要求；频率数和频带宽的合理选取对随机波浪动力荷载作用下结构的响应有着显著的影响．关键词：海洋平台；随机动力响应；波浪；结构一桩一土相互作用；疲劳寿命中图分类号：P75l；TV698文献标识码：A文章编号：1008—973X(2007)01一0012一06FatiguelifereliabilityanalysisofstochasticdynamicresponsespectrumforoffshoreplatformstructuresGONGShun—feng，HEYong，JINWei—liang(InstituteofStructuralEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：Thetheoryonthedynamicresponseandfatiguelifeevaluationforoffshoreplatformstructuresunderstochasticwaveloadswassummarized．Thestochasticdynamicresponsesofadeep—waterdamagedjacketplatformstructurethathadbeenrepairedandstrengthenedwereinvestigated．Thefatiguelifeofthemembersandtubularjointsofthejacketstructurewasevaluatedbyusingwavespectrumanalysistheoryandtheoryoflinearcumulativedamage．Theaccessorystructuresandaddedmassthatevidenthaveeffectonthedynamiccharacteristicsandfatiguelifeofplatformstructureswereincludedinthenumericalcalcula—tionmodel．Thesoilreactionwasmodelledasreactionspringanddamper．Theresultsshowedthatthefirst—ordermodeofoffshoreplatformstructuresprovidesprimarycontributiontothedynamicresponse，thatthefatiguelifeofthemembersbeingconnectedwiththedamagedmemberisobviouslydecreasedincontrasttonon—damagedconditions，thattheyallsatisfiedwithoperatingrequirementsinthedesignedlifeterm，andthatappropriateselectionoffrequencyandbandwidthhasremarkableeffectonthestructuralre—sponseanalysis．Thestochasticwavespectrumanalysistechniqueisreasonableandfeasible．Keywords：offshoreplatform；stochasticdynamicresponse；wave；structure-pile-soilinteraction；fatiguelife海洋油气开发是投资高、技术密集和风险较大的产业．海洋平台作为海洋资源开发的基础性设施，通常结构形式非常复杂、体积庞大、造价昂贵，特别是与陆地结构相比，其所处的海洋环境十分复杂和恶劣，海浪、海风、海冰和海流等随机荷载时时作用于结构，同时还要受到船舶撞击和地震等偶然荷载的作用，因此它所涉及到的疲劳及安全性问题比起地面的其他结构来说更显突出，对结构的服役安全度和耐久性起着重要的作用．1980年，英国北海Ekfisk油田的AlexanderL．Kielland号钻井平台倾收稿日期：2005—09—11．浙江大学学报(工学版)网址：WWW．journals．zju．edu．cn／eng基金项目：国家自然科学基金资助项目(59895410，59779002)；海洋石油工程股份有限公司资助项目．作者简介：龚顺风(1975一)，男，浙江义乌人，博士，主要从事结构工程和海洋工程的安全可靠性研究．E—mail：sfgong@zju．edu．cn万方数据第1期龚顺风，等：海洋平台结构随机动力响应谱疲劳寿命可靠性分析13覆，主要是由于平台结构撑管与支腿的连接焊缝在疲劳载荷作用下发生断裂所致．因此，在随机波浪荷载作用下海洋平台结构的疲劳损伤和寿命预测成为重要的研究内容．本文对随机波浪荷载作用下结构动力响应和疲劳寿命评估理论作了叙述，通过对某深水导...
