《罕遇地震下導管架平台動力災變機理與倒塌控制研究》是依託天津大學，由朱本瑞擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：罕遇地震下導管架平台動力災變機理與倒塌控制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：朱本瑞
- 依託單位：天津大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題面向固定式海洋石油平台的抗震工程，系統開展強震作用下導管架平台結構的動力倒塌分析方法、平台動力災變過程模擬技術以及結構抗震魯棒性評價與損傷控制方法的研究。試圖揭示罕遇地震下海洋導管架平台結構的動力災變機理，明確倒塌過程中平台失效路徑傳遞與變化規律，探討結構內力重分布機制及平台倒塌模式；致力於發展地震載荷下導管架平台災變全過程的高效數值模擬技術，實現平台倒塌全過程的可視化；研究海洋平台結構魯棒性的定量評價方法以及平台倒塌破壞模式的控制技術，對平台結構進行性能最佳化，使其整體倒塌失效模式具有可預見性與可控性，降低其倒塌失效的機率與失效後果。本課題研究將推動海洋工程結構地震環境下抗倒塌設計理論與方法的發展，為我國海洋平台結構的抗震設計與安全運行提供理論與技術支持，降低震區海域海洋油氣開採的風險性，具有良好的學術價值與工程套用前景。
結題摘要
地震是一種突發性自然災害，具有極大的危害性和不可預測性，對海洋結構物構成極大的威脅。本課題面向固定式海洋石油平台的抗震工程，系統研究了強震作用下導管架平台結構的動力倒塌分析方法、平台動力災變過程模擬技術以及結構抗震魯棒性評價與損傷控制方法。首先通過能力譜法、MPA方法以及，IDA方法分析了平台的非線性力學行為及抗震性能，探討了其內力重分布機制及倒塌模式，有效揭示罕遇地震下海洋導管架平台結構的動力災變機理；基於LS/DYNA顯示動力分析，綜合考慮接觸、碰撞和斷裂失效等因素，發展了地震載荷下導管架平台災變全過程的高效數值模擬技術，實現平台倒塌全過程的可視化，再現平台從桿件屈曲斷裂、至局部結構失穩、最終至整體倒塌的動態災變全過程，為平台抗震性能分析與設計提供了有效工具；從確定性角度和機率角度，建立了導管架平台結構魯棒性的定量評價方法，明確了海洋倒塌過程中失效路徑傳遞與變化規律，有效確定平台關鍵構件及主要失效路徑，為平台倒塌破壞模式的合理設防和控制技術提供依據；基於BRB，對平台結構抗震性能分析，有效實現對平台在罕遇地震作用下的振動控制，使得平台整體倒塌失效模式具有可預見性與可控性，從而降低平台在強震作用下的倒塌失效機率與失效後果。本課題研究將推動海洋工程結構地震環境下抗倒塌設計理論與方法的發展，為我國海洋平台結構的抗震設計與安全運行提供理論與技術支持，降低震區海域海洋油氣開採的風險性，具有良好的學術價值與工程套用前景。
