[发明专利]一种加劲环加固导管架平台空间TT节点承载力评估方法

说明书

本发明提供一种加劲环加固导管架平台空间TT节点承载力评估方法，包括确定TT节点的主管直径D和支管的直径Di，计算得到参数β；通过参数β计算得到参数ψsubgt;d/subgt;；通过主管直径D和参数β确定两支管之间的间隙asubgt;0/subgt;；基于主管直径D和两支管之间的间隙asubgt;0/subgt;计算得到系数ψsubgt;g/subgt;；计算得到未加固空间TT节点在支管承受轴压时的承载力Fsubgt;TT/subgt;；计算得到采用加劲环加固后空间TT节点的承载力提高系数ξ；计算得到采用加劲环加固后空间TT节点的承载力Fsubgt;ESR‑TT/subgt;。本发明基于试验测试和有限元参数分析，确定了加劲环加固空间TT节点的承载力提高系数，提出了加劲环加固空间TT节点的承载力计算公式，计算简单、可靠性高；评估过程简单快速，可靠有效，能够满足海洋平台管节点加固技术评估的要求。

技术领域

本发明涉及导管架海洋平台延寿评估技术领域，特别涉及一种加劲环加固导管架平台空间TT节点承载力评估方法。

背景技术

目前，在海上油气开采方面，由于环境腐蚀、材料老化、构件缺陷等原因导致海洋平台的完整性和整体抗力可能严重衰减。为了保障超期服役的平台安全性能，在评估平台的安全性后采取一定的措施对平台结构进行加固，通过加固提高其承载力，延长平台的使用寿命。

加劲环加固技术是一种常用的加固导管架平台管节点的技术，具有广泛的适用性。通过对K型圆管节点与外加劲环加固节点的轴向承载力对比试验，实验表明较未加固构件，外加劲环承载力提高30％以上；并通过有限元方法分析了外加劲环加固后节点区应力的重分布。通过对外加劲环以及外加劲肋加强T和X形圆钢管节点在轴压下的受力性能做了一系列的试验以及有限元研究，发现外加劲环都能够有效提高节点的极限承载力以及初始刚度，并提出了用于计算外加劲环加强T或X形节点承载力的计算公式。通过采用了数值模拟和试验方法对外加环板加强的高强钢K形圆钢管节点外进行研究，探究了一些集合参数对节点极限承载力的影响。并通过能量理论和虚功原理，建立了高强钢K形节点的极限承载力计算公式。但并未完全解决导管架海洋平台管节点长时间服役后其结构强度降低，容易发生失效的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种加劲环加固导管架平台空间TT节点承载力评估方法。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

本发明的一种加劲环加固导管架海洋平台空间TT节点的承载力评估方法，可以通过节点几何尺寸以及加劲环几何尺寸参数，计算加劲环加固后的空间TT节点的极限承载力。该方法基于实验测试数据和有限元分析数据，提出加劲环加固后空间TT节点的极限承载力的计算公式，用于空间TT节点的安全评估。

本发明实施例提供了一种加劲环加固导管架平台空间TT节点承载力评估方法，其改进之处在于，包括：

(1)确定TT节点的主管直径D和支管的直径Di，计算得到参数β；

(2)通过参数β计算得到参数ψ_d；

(3)通过主管直径D和参数β确定两支管之间的间隙a₀；

(4)基于主管直径D和两支管之间的间隙a₀计算得到系数ψ_g；

(5)计算得到未加固空间TT节点在支管承受轴压时的承载力F_TT；

(6)计算得到采用加劲环加固后空间TT节点的承载力提高系数ξ；

(7)计算得到采用加劲环加固后空间TT节点的承载力F_ESR-TT。

优选的，所述步骤(1)包括通过公式(1)计算所得参数β：