導管架船撞損傷與剩余強度

任 灝，王洪慶，劉 鑫，魏鑫澤，方 輝*

(1.中國能源建設集團 廣東省電力設計研究院有限公司，廣東 廣州 510000；2.中國海洋大學 工程學院，山東 青島 266100)

0 引 言

導管架是支撐海上設施的基礎架構，是海洋資源開發、海洋空間利用、海洋建設及勘測必不可少的工具。隨著海域開發范圍不斷擴大，船撞導管架事故頻繁發生,船撞損傷必然使得導管架承載性能下降，產生安全隱患。

對于海上碰撞問題的探索，MINORSKY[1]根據能量守恒原理，歸納出碰撞沖擊能與鋼材體積變形間的曲線關系，但沒有進行結構損傷特征的深入研究。在MINORSKY的基礎上，WOISIN[2]開展更深入的研究，通過具體試驗獲得了碰撞力與船舶質量之間的經驗關系公式。以上解析或半解析方法可快速分析接觸力等船撞過程關鍵特征，但難以直接獲得結構損傷特征(例如鋼結構撞擊凹陷深度等)，為推進結構損傷評估，有限元方法得到了廣泛應用。溫生亮等[3]立足實際，在參數適應性研究基礎上開展導管架平臺船撞分析。福萍[4]借助有限元軟件開展船舶與導管架平臺碰撞損傷過程和碰撞特性的研究，獲得具有指導意義的一般性指標。周紅杰[5]采用非線性有限元方法，開展碰撞后風機的動力響應，總結風機安全防護的具體措施，為海上安全提供重要保障。胡永明等[6]在USFOS軟件的基礎上開展船舶撞擊分析，為解決國內工程實際問題提供方案。劉宇航等[7]運用有限元建模分析方法橫向對比不同類型的海上風機支撐基礎的抗撞性能，為海上風機的結構設計選型提供參考。……