LNG船液艙圍護(hù)系統(tǒng)安裝平臺(tái)極限狀態(tài)下的可靠度分析.pdf

1、LNG船液艙圍護(hù)系統(tǒng)安裝平臺(tái)是為了將圍護(hù)系統(tǒng)安裝在液貨艙內(nèi)而專門搭設(shè)的一種結(jié)構(gòu)復(fù)雜、規(guī)模宏大的新型輕質(zhì)腳手架。作為L(zhǎng)NG船建造的關(guān)鍵配套工裝，安裝平臺(tái)承擔(dān)著LNG船液艙內(nèi)部建造工作的支持與保障工作，無論是出于安全性還是經(jīng)濟(jì)性的角度，都不允許此類安裝平臺(tái)在實(shí)際工作中出現(xiàn)任何事故。由于此類安裝平臺(tái)的自主研發(fā)工作在國(guó)內(nèi)方興未艾，相關(guān)設(shè)計(jì)的可靠性還沒有經(jīng)過系統(tǒng)的科學(xué)研究與論證，因此，對(duì)安裝平臺(tái)進(jìn)行極限狀態(tài)下的可靠度分析具有十分重要的意義。

2、>　　本文以174000 m3 LNG船為研究對(duì)象，借助有限元分析軟件，針對(duì)安裝平臺(tái)可能出現(xiàn)的兩種典型的極限狀態(tài)，即安裝平臺(tái)正常工作使用時(shí)的極限狀態(tài)以及安裝平臺(tái)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)整體臨界失穩(wěn)的極限狀態(tài)，分別從強(qiáng)度和穩(wěn)定性這兩個(gè)角度出發(fā)，對(duì)安裝平臺(tái)進(jìn)行可靠度分析。本文的主要內(nèi)容如下：
　?。?）計(jì)算安裝平臺(tái)正常工作時(shí)的極限狀態(tài)下的可靠度。本文在對(duì)安裝平臺(tái)建立三維有限元模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際工況施加載荷與約束，對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度方面的有限元分析。同時(shí)

3、根據(jù)結(jié)構(gòu)應(yīng)力的大小分布情況，確定安裝平臺(tái)在正常工作時(shí)所處的最危險(xiǎn)工況并以此作為線性靜力下的極限狀態(tài)，分別運(yùn)用蒙特卡羅法和響應(yīng)面法，對(duì)安裝平臺(tái)正常使用時(shí)的極限狀態(tài)進(jìn)行可靠度分析；
　?。?）以典型的雙排平臺(tái)結(jié)構(gòu)為分析模型，計(jì)算平臺(tái)結(jié)構(gòu)的極限承載力。首先，通過改進(jìn)后的特征值屈曲分析，綜合考慮恒載和活載的共同作用，預(yù)測(cè)出屈曲載荷的上限；然后，用弧長(zhǎng)法分步施加載荷的方式來追蹤結(jié)構(gòu)體系的失效模式，引入“生死”單元來控制局部構(gòu)件的剛度，排除次

4、要構(gòu)件失效對(duì)整體極限承載力計(jì)算的影響；最后，根據(jù)支撐腿受到的支座反力，繪制出追蹤點(diǎn)處的載荷—位移曲線，確定結(jié)構(gòu)體系的極限承載力；
　　（3）計(jì)算安裝平臺(tái)基于極限承載力的可靠度。本文引入了“混合試驗(yàn)法”的思想，將響應(yīng)面法與非線性有限元分析巧妙的結(jié)合起來，來計(jì)算結(jié)構(gòu)整體臨界失穩(wěn)極限狀態(tài)下的可靠度指標(biāo)。這種方法首先根據(jù)響應(yīng)面法的原理，在中心復(fù)合設(shè)計(jì)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選取有效的試驗(yàn)點(diǎn)；然后再針對(duì)不同的試驗(yàn)點(diǎn)分別調(diào)用有限元程序，確定相應(yīng)的隨機(jī)變