本发明专利技术提供一种自升式平台结构的可靠性评估方法、系统、设备及介质，所述方法包括：搭建与结构特征相符的自升式平台结构力学模型；按照预定结构破坏形式，形成与结构破坏形式对应的平台损伤结构力学模型；将选取的不同方向的环境载荷施加至平台损伤结构力学模型，进行平台垮塌分析；计算自升式平台结构于不同方向的环境载荷下的储备强度因子；储备强度因子定义为平台垮塌时极限载荷与百年一遇环境载荷的比值；基于储备强度因子，评估自升式平台结构的结构可靠性。本发明专利技术有效填补了现有技术在自升式平台的结构可靠性评估方面的空白，可以为自升式平台在作业阶段的意外事件做出安全可靠的技术支撑，保障了自升式平台在作业期间的安全性和可靠性。的安全性和可靠性。的安全性和可靠性。
【技术实现步骤摘要】
自升式平台结构的可靠性评估方法、系统、设备及介质
[0001]本专利技术属于海上油气
，涉及一种评估方法和系统，特别是涉及一种自升式平台结构的可靠性评估方法、系统、设备及介质。
技术介绍
[0002]在海上油气行业中，移动式自升式平台广泛应用于海上油气勘探作业。但在施工过程中，由于环境荷载、地质条件或操作情况等因素随时可能造成事故发生，平台结构也可能会发生一定程度的失效。在这种情况下，如何对平台的可靠性进行评估，从而降低平台钻井作业时的风险，避免安全事故的发生就显得尤为重要。
[0003]结构可靠性分析作为海洋平台结构安全评估的一种有效方法，已在海洋油气行业得到发展。目前已发展了一阶可靠度法(FORM)、二阶可靠度法(SORM)、蒙特卡洛法(MCS)和结构可靠度分析(SRA)等方法对海洋结构物进行评估。然而，目前对海洋平台结构可靠性的研究大多集中于理论基础性研究，对于海洋平台可靠性分析软件的开发和使用上还没有形成系统化，仍然停留在研究阶段。
[0004]因此，如何提供一种自升式平台结构的可靠性评估方法、系统、设备及介质，以解决现有技术在自升式平台的结构可靠性评估方法方面的欠缺，无法评估出自升式平台在作业期间的安全性和可靠性等缺陷，实已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种自升式平台结构的可靠性评估方法、系统、设备及介质，用于解决现有技术在自升式平台的结构可靠性评估方法方面的欠缺，无法评估出自升式平台在作业期间的安全性和可靠性的问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术一方面提供一种自升式平台结构的可靠性评估方法，包括：根据自升式平台结构的结构特征，搭建与所述结构特征相符的自升式平台结构力学模型；按照预定结构破坏形式，在所述自升式平台结构力学模型上形成与所述结构破坏形式对应的平台损伤结构力学模型；将选取的不同方向的环境载荷施加至所述平台损伤结构力学模型，进行平台垮塌分析；计算所述自升式平台结构于不同方向的环境载荷下的储备强度因子；所述储备强度因子定义为平台垮塌时极限载荷与百年一遇环境载荷的比值，用于反映平台结构体系的抗力水平；基于不同方向的环境载荷下的储备强度因子，评估所述自升式平台结构的结构可靠性。
[0007]于本专利技术的一实施例中，所述自升式平台结构的结构特征包括几何结构特征和物理结构特征；所述几何结构特征包括总尺度、杆件和节点的数量，杆件的长度和/或截面面积；所述物理结构特征包括结构的刚度、质量和/或阻尼。
[0008]于本专利技术的一实施例中，所述结构破坏形式包括自升式平台在位作业时遭受意外的弦杆、水平撑杆和/或斜撑的破坏失效。
[0009]于本专利技术的一实施例中，所述将选取的不同方向的环境载荷施加至所述平台损伤
结构力学模型，进行平台垮塌分析的步骤包括：在所述平台损伤结构力学模型上施加不同方向的百年一遇的环境载荷；增加施加在所述平台损失结构力学模型上的环境载荷直至达到平台极限承载力；若再施加一大于所述平台极限承载力的环境载荷，检测到所述自升式平台结构倒塌破坏时，将该极限承载力定义为储备强度因子。
[0010]于本专利技术的一实施例中，所述计算所述自升式平台结构于不同方向的环境载荷下的储备强度因子的步骤包括：获取不同方向上的平台垮塌状态极限承载力；计算不同方向的环境载荷下的储备强度因子。
[0011]于本专利技术的一实施例中，所述基于不同方向的环境载荷下的储备强度因子，评估所述自升式平台的结构可靠性的步骤包括：获取不同方向的环境载荷下的储备强度因子；根据所述不同方向的环境载荷下的储备强度因子，计算用于评估所述自升式平台的结构可靠性的年度失效概率；将所述结构物年度失效概率与预设平台失效概率阈值进行比较，当所述结构物年度失效概率大于等于所述预设平台失效概率阈值时，表示所述自升式平台结构不安全；当所述结构物年度失效概率小于所述预设平台失效概率阈值时，表示所述自升式平台结构安全。
[0012]于本专利技术的一实施例中，平台年度失效概率的计算方式为：其中，P
f
表示平台年度失效概率，n表示环境载荷的方向选取数目，RSR
i
表示不同方向的环境载荷下的储备强度因子，A表示环境参数，λ表示环境参数。
[0013]本专利技术另一方面提供一种自升式平台结构的可靠性评估系统，包括：搭建模块，用于根据自升式平台结构的结构特征，搭建与所述结构特征相符的自升式平台结构力学模型；形成模块，用于按照预定结构破坏形式，在所述自升式平台结构力学模型上形成与所述预定结构破坏形式对应的平台损伤结构力学模型；垮塌分析模块，用于将选取的不同方向的环境载荷施加至所述平台损伤结构力学模型，进行平台垮塌分析；计算模块，用于计算所述自升式平台结构于不同方向的环境载荷下的储备强度因子；所述储备强度因子定义为平台垮塌时极限载荷与百年一遇环境载荷的比值，用于反映平台结构体系的抗力水平；评估模块，用于基于不同方向的环境载荷下的储备强度因子，评估所述自升式平台结构的结构可靠性。
[0014]本专利技术又一方面提供一种介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述自升式平台结构的可靠性评估方法。
[0015]本专利技术最后一方面提供一种自升式平台结构的可靠性评估设备，包括：处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述评估设备执行所述自升式平台结构的可靠性评估方法。
[0016]如上所述，本专利技术所述的自升式平台结构的可靠性评估方法、系统、设备及介质，具有以下有益效果：
[0017]本专利技术所述自升式平台结构的可靠性评估方法、系统、设备及介质有效填补了现有技术在自升式平台的结构可靠性评估方面的空白，可以为自升式平台在作业阶段的意外事件做出安全可靠的技术支撑，保障了自升式平台在作业期间的安全性和可靠性。
附图说明
[0018]图1显示为本专利技术的自升式平台结构的可靠性评估方法于一实施例中的流程示意图。
[0019]图2显示为本专利技术的自升式平台结构力学模型的一示例图。
[0020]图3显示为本专利技术的平台损伤结构力学模型的一示例图。
[0021]图4显示为本专利技术的平台垮塌的分析曲线图。
[0022]图5显示为本专利技术的自升式平台结构的可靠性评估方法中S15的流程示意图
[0023]图6显示为本专利技术的自升式平台结构的可靠性评估系统于一实施例中的原理结构示意图。
[0024]元件标号说明
[0025]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
自升式平台结构的可靠性评估系统
[0026]61
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
搭建模块
[0027]62
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
形成模块
[0028]63
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
垮塌分析模块
[0029]64
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
计算模块
[003本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自升式平台结构的可靠性评估方法，其特征在于，包括：根据自升式平台结构的结构特征，搭建与所述结构特征相符的自升式平台结构力学模型；按照预定结构破坏形式，在所述自升式平台结构力学模型上形成与所述结构破坏形式对应的平台损伤结构力学模型；将选取的不同方向的环境载荷施加至所述平台损伤结构力学模型，进行平台垮塌分析；计算所述自升式平台结构于不同方向的环境载荷下的储备强度因子；所述储备强度因子定义为平台垮塌时极限载荷与百年一遇环境载荷的比值，用于反映平台结构体系的抗力水平；基于不同方向的环境载荷下的储备强度因子，评估所述自升式平台结构的结构可靠性。2.根据权利要求1所述的自升式平台结构的可靠性评估方法，其特征在于，所述自升式平台结构的结构特征包括几何结构特征和物理结构特征；所述几何结构特征包括总尺度、杆件和节点的数量，杆件的长度和/或截面面积；所述物理结构特征包括结构的刚度、质量和/或阻尼。3.根据权利要求1所述的自升式平台结构的可靠性评估方法，其特征在于，所述结构破坏形式包括自升式平台在位作业时遭受意外的弦杆、水平撑杆和/或斜撑的破坏失效。4.根据权利要求1所述的自升式平台结构的可靠性评估方法，其特征在于，所述将选取的不同方向的环境载荷施加至所述平台损伤结构力学模型，进行平台垮塌分析的步骤包括：在所述平台损伤结构力学模型上施加不同方向的百年一遇的环境载荷；增加施加在所述平台损失结构力学模型上的环境载荷直至达到平台极限承载力；若再施加一大于所述平台极限承载力的环境载荷，检测到所述自升式平台结构倒塌破坏时，将该极限承载力定义为储备强度因子。5.根据权利要求4所述的自升式平台结构的可靠性评估方法，其特征在于，所述计算所述自升式平台结构于不同方向的环境载荷下的储备强度因子的步骤包括：获取不同方向上的平台垮塌状态极限承载力；计算不同方向的环境载荷下的储备强度因子。6.根据权利要求5所述的自升式平台结构的可靠性评估方法，其特征在于，所述基于不同方向的环境载荷下的储备强度因子，评估所述自升式平...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯勤，刘续，陈达，李晨光，王庆，陈磊，王亮，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司中石化海洋石油工程有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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