浮式设施随机系统建模与韧性评估理论 - 海洋资源开发系列从书 - 中国高校教材图书网
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书名: |
浮式设施随机系统建模与韧性评估理论
海洋资源开发系列从书
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ISBN: | 978-7-5618-7679-4 |
条码: | 9787561876794 |
作者: |
余杨,吴静怡
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装订: | 0 |
印次: | 1-1 |
开本: | 0 |
定价: |
¥59.00
折扣价:¥56.05
折扣:0.95
节省了2.95元
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字数: |
318千字
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出版社: |
天津大学出版社 |
页数: |
102页
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发行编号: | |
每包册数: |
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出版日期: |
2024-06-16 |
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内容简介: |
随着我国陆地和浅海油气开发增量逐渐减少,未来主要增量来自深海。我国南海有16万亿立方米天然气及300亿吨石油储量。南海具有台风、内波、高盐腐蚀、海底滑坡等特点,容易出现极端海况,导致海洋油气生产系统破坏停产,甚至造成严重的环境污染。近年来,防灾减灾在国家重大工程中受到高度重视,其中《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,将国家防灾减灾作为重要的目标进行落实。为保证国家深海能源开发安全与战略需求,有必要对海洋油气平台的安全作业及灾害防控深入研究。 基于南海丰富的油气资源和特殊的海洋环境,深海浮式生产平台的研发对我国未来深海油气资源的开发具有重要意义。随着全球气候变暖,极端环境频频出现,如我国规范要求防 15 级台风,但南海 17、18 级台风已经出现。台风等极端环境工况会导致平台运动幅值超过设计极限,数据表明:2001-2011 年间,全球涉及系泊系统安全性的事故发生了超过20起之多,譬如11:2006年,“南海胜利号”FPSO 船在台风中 7 系泊链断开,致使立管断裂;2009 年,“南海发现号”FPSO船,遇台风来袭4根系泊链断开,致使船体漂移过大,立管断裂;2011年,"Banff' FPSO船转塔处的5根系泊缆断裂,可见现有海洋结构设计方法尚无法保证极端工况下的平台安全,其结构系统设计方法和性能评估有待进一步完善。 目前海洋工程结构相关规范主要采用传统的安全系数法进行结构评估,但其无法描述结构、材料和载荷的不确定性,忽略了各结构之间的内在联系,难以准确评估极端工况下结构的功能损失,使结构系统设计冗余度过大,自重过大,导致系统有效承载力降低。为解决上述问题,需要对海洋工程结构的安全 评估方法深入探索。 韧性是指系统在外部扰动时恢复稳态的能力,通过系统对扰动的抵抗能力 和系统恢复到平衡状态的速度来衡量,特别强调了结构系统适应外部环境变化的能力及其吸收、适应和快速恢复能力,是对系统性能更全面的描述。 因此,结构韧性研究是对结构可靠性和鲁棒性要求的进一步提升,为工程结构的防灾减灾设计和研究提供了新思路。可靠性是指结构在规定时间内完成指定功能的概率,结构鲁棒性是指当危险事件发生时,系统抵御发生不成比例的损 坏的能力,两者只关注结构强度,结构系统的抗灾能力,而韧性研究,不仅关注系统承受灾害能力,而且关注其恢复能力,不会瞬间陷入混乱或受到永久性伤害。多数研究认为,韧性是系统具有的抵抗外界攻击或扰动,减轻伤害的影响,并以最快速度恢复系统功能到事前的水平的能力,认为韧性包含可靠性、鲁棒性、适应性、自足性、可恢复性、快速性等概念。因此,系统韧性将系统作为整体进行评估,克服单个构件评估的局限性,是更科学的整体评价方法,有利于进一步优化大型海洋结构系统的设计和安全运行。本书引入韧性理念,为提高深水平台防灾减灾能力,实现深海工程安全性与经济性的完美统一,提供理论依据与工程实用方法。
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