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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 现役海洋平台结构完整性管理基本特征2

1.2.1 结构完整性管理的特点2

1.2.2 结构完整性管理的四个要素2

1.2.3 结构完整性管理的意义4

1.3 现役海洋平台结构安全评估方法4

1.3.1 现役海洋平台结构安全评估特点4

1.3.2 海洋平台结构的累积损伤与抗力衰减5

1.3.3 海洋平台结构检测与维护技术进展5

1.3.4 海洋平台结构损伤识别与模型修正技术进展6

1.3.5 海洋平台结构确定性安全评估方法研究进展7

1.3.6 海洋平台结构可靠度评估方法研究进展8

1.4 导管架海洋平台结构设计概述10

1.4.1 导管架平台的结构组成10

1.4.2 导管架平台结构设计范围及设计原则10

1.4.3 导管架平台结构设计应遵循的规范、标准11

1.4.4 常用设计分析软件12

1.5 参考文献12

第2章 海洋平台结构振动检测16

2.1 概述16

2.2 海洋平台结构安全检测与监测技术进展16

2.2.1 结构无损振动检测16

2.2.2 无线传感器网络17

2.2.3 振动传感技术19

2.2.4 信号同步采集19

2.3 基于无线传感器网络技术的海洋平台多点空间振型同步采集技术21

2.3.1 系统原理21

2.3.2 系统构成25

2.3.3 系统关键功能25

2.4 振动测试中的传感器优化配置29

2.4.1 传感器优化配置准则29

2.4.2 基于模态参数识别的传感器配置方法30

2.4.3 基于损伤诊断的传感器配置方法31

2.5 参考文献33

第3章 海洋平台水下定检测35

3.1 水下定量检测技术35

3.1.1 水下定量检测目的及原则35

3.1.2 检测计划和内容36

3.1.3 检测方法及要求37

3.1.4 检测数据处理41

3.2 水下定量检测操作工艺41

3.2.1 水下目视检测41

3.2.2 水下超声波测厚41

3.2.3 水下磁粉检测42

3.2.4 水下电位测量42

3.2.5 结构裂纹检测42

3.2.6 进水杆件检测42

3.3 平台结构无损检测测点选择标准43

3.3.1 平台结构水下检测测点选择现状与经验43

3.3.2 各类规范对水下检测测点选择的要求46

3.3.3 平台结构水下检测测点选择理论及标准48

3.4 参考文献51

第4章 基于多波束测深技术的海洋平台桩基冲刷检测53

4.1 概述53

4.2 多波束测深技术基础53

4.2.1 镜像区域和非镜像区域回波特点54

4.2.2 幅度检测法55

4.2.3 分裂子阵相位检测法55

4.2.4 多子阵相位检测法56

4.3 海洋平台海底地基形位测量仪59

4.3.1 海洋平台海底地基形位测量仪系统组成59

4.3.2 安装载体运动补偿技术60

4.3.3 测量数据融合及三维地形成图技术66

4.4 海洋平台海底地基形位仪测量流程78

4.4.1 设备安装78

4.4.2 待测区域初步测量80

4.4.3 安装误差校准81

4.4.4 测区确定与测线规划82

4.4.5 正式测量83

4.4.6 数据后处理83

4.5 参考文献84

第5章 基于桩基冲刷与弱化的平台承载力分析86

5.1 概述86

5.1.1 桩-土相互作用分析及桩基弱化研究进展87

5.1.2 API规范推荐的桩基设计方法88

5.2 平台在动荷载及冲刷条件下的弱化规律90

5.2.1 动荷载作用下平台桩基基础弱化90

5.2.2 冲刷作用下平台桩基基础弱化93

5.3 桩基弱化后承载力分析方法99

5.3.1 平台桩基弱化试验研究100

5.3.2 平台桩基弱化数值分析113

5.3.3 基于试验和数值模拟的桩基承载力评估118

5.4 参考文献120

第6章 海洋平台模型修正与损伤诊断123

6.1 概述123

6.2 海洋平台结构模态参数识别技术123

6.2.1 复指数法123

6.2.2 多参考点复指数法125

6.2.3 特征系统实现算法（ERA）127

6.3 海洋平台结构有限元模型修正技术129

6.3.1 实测不完备模态处理技术129

6.3.2 交叉模型交叉模态方法130

6.3.3 基于模型修正的阻尼矩阵识别方法133

6.4 海洋平台结构损伤诊断技术136

6.4.1 模态应变能法137

6.4.2 模态应变能分解法138

6.4.3 基于CMCM的损伤识别方法145

6.4.4 损伤识别流程147

6.5 参考文献148

第7章 现役海洋平台结构安全评估152

7.1 概述152

7.2 现役海洋平台结构安全评估荷载标准152

7.2.1 海洋环境要素极值概率模型153

7.2.2 海洋平台结构荷载概率模型及其统计分析154

7.2.3 海洋环境要素极值更新概率模型161

7.2.4 现役平台结构安全评估环境荷载标准164

7.3 平台损伤构件安全评估方法166

7.3.1 现役海洋平台结构损伤性能影响与模型修正166

7.3.2 疲劳构件极限承载能力寿命预测方法169

7.3.3 平台结构构件安全等级评估方法172

7.4 平台结构整体安全评估方法176

7.4.1 平台结构整体破坏标准及其安全度指标176

7.4.2 基于极限承载能力的平台确定性评估方法179

7.4.3 基于极限承载能力的平台可靠性评估方法179

7.5 平台结构维修决策181

7.5.1 平台结构维修常用方法181

7.5.2 平台结构维修模糊决策方法182

7.6 参考文献192

第8章 工程示范实例195

8.1 概述195

8.1.1 目标平台介绍195

8.1.2 平台结构设计荷载196

8.1.3 工程示范实施方案199

8.2 平台结构振动检测200

8.2.1 测点布置方案200

8.2.2 振动检测数据处理与分析202

8.3 基于振动检测的平台模型修正与损伤诊断204

8.3.1 模态参数识别204

8.3.2 模型修正205

8.3.3 损伤识别208

8.4 水下定量检测208

8.4.1 导管架杆件Ⅰ类检测208

8.4.2 导管架杆件Ⅱ类检测208

8.4.3 导管架杆件Ⅲ类检测209

8.4.4 平台检测结果210

8.5 平台桩基冲刷形位检测210

8.5.1 测区确定与测线规划210

8.5.2 检测数据处理211

8.6 桩基弱化后平台承载力分析215

8.6.1 环境和工程地质条件215

8.6.2 桩身位移计算215

8.6.3 桩基局部冲刷215

8.6.4 桩基局部冲刷与桩基弱化后p-y曲线计算216

8.7 锦州20-2MUQ平台结构安全评估218

8.7.1 现役平台结构安全评估荷载218

8.7.2 平台结构SACS模型219

8.7.3 平台结构安全评估220

8.7.4 平台结构维修决策222

8.8 数据管理223

8.8.1 平台安全数据库概述223

8.8.2 锦州20-2MUQ平台示范工程数据管理224

附录专业词汇英汉对照表230