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在深海油气开发中,相比于其他海洋石油平台,Spar平台的运动性能更好,经济效益更高,随着世界能源需求的进一步扩大,Spar平台在深海油气开发中也越来越受欢迎。在深海环境中,作业条件恶劣,同时又具有随机性,因此把握服役期问内Spar平台的失效概率具有重要的意义。本论文利用ANSYS强大的有限元计算功能,并结合响应面方法运用MATLAB编制相应的程序,对Spar平台不同失效模式下的可靠度进行模拟计算,为Spar平台的安全评定提供了技术参考。首先,介绍了主要的深海平台浮式结构,并分析对比了深海平台的主要优缺点,同时归纳了世界范围内浮式平台重大事故;介绍了Spar平台的发展历程,并分别阐述了三代Spar平台的局限性和优越性,本文所研究的平台为第二代Truss Spar平台;介绍了国内外有关海洋平台可靠度的研究现状,强调了对Spar平台可靠性研究的重要性。其次,分析比较了中心点方法、验算点方法、蒙特卡洛方法和响应面方法的优点和不足,针对本文所研究的大型复杂的Spar平台结构,最终确定通过ANSYS对展开点坐标进行相关计算,初步拟合响应面方程,再利用MATLAB编制相应的响应面程序,通过迭代计算,从而求出满足工程精度要求的可靠指标,并给出了Spar平台可靠度分析的流程图。接着,对风、浪、流等环境荷载进行不确定性分析,并给出了概率模型统计参数;Spar平台结构功能要求和可能的失效特征,考虑了结构整体控制截面弯曲强度超过材料强度、平台平动位移超过结构规定许用位移、平台倾角超过平台稳性规定的许用倾角三种主要失效模式,分别建立功能函数,并计算确定相应失效模式下平台的响应面方程和可靠度指标。最后,考虑锚链腐蚀对Spar平台结构可靠度的影响,分别计算了平台服役5年、10年、15年和20年时间锚链腐蚀后平台的可靠度,总结了可靠指标变化规律,发现考虑锚链腐蚀对可靠度的影响较小,并对原因进行了解释分析。本论文的研究对Spar平台的设计提供了可靠度校核方面的支持,并对在役平台在极端海况下的安全评估提供了参考。