1、海洋平臺安全數(shù)字化技術不僅僅是一個新的概念，盡管它所涉及的理論基礎、技術數(shù)據(jù)及工程應用都是建立在現(xiàn)有的知識基礎之上，但它是從更高的層次、從系統(tǒng)論和一體化的角度來發(fā)展和整合現(xiàn)有知識，從而為更全面、更深入、更有效地挖掘和利用現(xiàn)有平臺的各種數(shù)據(jù)，進行結構安全仿真分析，保證平臺安全運行，為提高我國海洋平臺全壽命安全管理水平起到積極促進作用。
　　 本文以國家863計劃專項課題“近海老齡平臺延壽技術研究”、國家自然科學基金項目“面向老齡平

2、臺延壽工程的壽命預測與管理理論及方法研究”和山東省自然科學基金“近海結構虛擬安全理論及其應用研究”為依托，以海洋固定導管架平臺為研究對象，提出構建海洋工程結構數(shù)字安全技術體系的新設想，系統(tǒng)開展導管架平臺數(shù)字安全仿真及應用研究，在海洋平臺環(huán)境數(shù)字荷載建模、海洋平臺數(shù)字結構建模、海洋平臺冰疲勞荷載建模、復雜管節(jié)點建模方法、平臺碰撞風險評估、平臺連續(xù)倒塌動力非線性分析、老齡平臺延壽決策模型、海洋平臺數(shù)字安全仿真環(huán)境、海洋平臺安全評估技術體系、

3、海洋結構數(shù)字安全仿真軟件開發(fā)等方面的研究取得了較大進展，可為我國海洋油氣資源鉆采裝備安全提供有效的技術支持。主要研究成果歸納如下：
　　 1、海洋導管架平臺數(shù)字荷載模型研究
　　 研究海洋平臺數(shù)字荷載模型建模步驟，設計海洋平臺數(shù)字荷載模型系統(tǒng)框架，并開發(fā)相應的6個數(shù)字荷載計算模塊，即海風荷載模塊、波浪荷載模塊、海流荷載模塊、海冰荷載模塊、地震荷載模塊以及樁-土數(shù)字模塊，實現(xiàn)海洋平臺數(shù)字荷載模塊程序開發(fā)。傳統(tǒng)的冰疲勞荷載劃

4、分方法忽略了冰速、破冰周期以及平臺固有頻率相互關系的影響，難以滿足冰區(qū)平臺疲勞壽命精細評估需要?；诒て脚_存在結構共振和非共振兩種基本振動形式，提出一種新的建立平臺冰激疲勞壽命評估環(huán)境荷載模型。該模型考慮結構固有周期劃分冰荷載破冰周期，能夠有效保證工況劃分時不會錯過大部分結構冰激共振工況。
　　 2、海洋導管架平臺數(shù)字結構模型研究
　　 提出空間復雜管節(jié)點結構空間相貫線向平面圓環(huán)的映射方程，并在此基礎上提出統(tǒng)一的復雜管

5、節(jié)點精細建模方法；研究復雜管節(jié)點數(shù)字化實現(xiàn)的關鍵技術和數(shù)字管節(jié)點統(tǒng)一建模流程，為復雜管節(jié)點結構的模塊化設計提供理論模型；開發(fā)了海洋平臺數(shù)字耦合系統(tǒng)分析程序，解決了ANSYS軟件子模型法不能實現(xiàn)海洋平臺管-實體單元耦合精細局部分析的難題；提出將復雜管節(jié)點沿管壁分成8個區(qū)塊分別計算應力集中系數(shù)，開發(fā)了復雜管節(jié)點應力集中系數(shù)計算模塊；研究了海洋導管架平臺數(shù)字結構仿真的建模原則，建立了海洋平臺荷載數(shù)字模型的系統(tǒng)框架，通過在數(shù)字模型中設置結構關鍵

6、節(jié)點，開發(fā)了海洋導管架平臺整體結構和局部精細結構的數(shù)字建模模塊。
　　 3、海洋平臺碰撞風險及倒塌分析模型研究
　　 基于船-平臺碰撞系統(tǒng)模型，分析了近海導管架平臺可能受到碰撞的船舶種類、平均速度、沖擊荷載，進行了船-平臺碰撞的風險研究，包括船舶的碰撞概率、損失能量、碰撞后果分析，并以勝利油田海域平臺碰撞為例進行了社會風險評估和個人死亡率評估分析；考慮結構失效的動力非線性響應過程，以平臺飛濺區(qū)樁柱為關鍵初始失效構件，建立

7、了平臺結構發(fā)生初始破壞的等效靜力模型，基于瞬時加載法分析了平臺結構局部突變而振動的動力響應過程，提出了海洋平臺連續(xù)倒塌的動力響應分析詳細流程，最后實現(xiàn)了海洋平臺碰撞及倒塌分析模塊開發(fā)。
　　 4、不確定環(huán)境下的平臺延壽決策模型研究
　　 分析了平臺全壽命周期成本，研究了平臺運行的主要風險；從影響平臺服役狀態(tài)的工程因素、結構因素、荷載因素和風險因素四個維度進行分析和調整，構建階層結構；采用模糊理論建立正倒值矩陣，綜合專家意

8、見計算各因素權重；引入凹陷因子、裂紋因子、腐蝕因子以及冰荷載因子對影響因素進行合理量化，建立海洋油田老齡平臺延壽決策評分準則；采用邏輯運算計算綜合評分，建立老齡平臺延壽決策參考表，進而依據(jù)該表確定平臺延壽基準期；利用決策模型對兩座海洋平臺進行延壽決策，并將其結果與傳統(tǒng)評判結果進行了對比分析。研究結果表明，采用本模型能夠更加精確地描述平臺的動態(tài)經(jīng)濟壽命，為復雜不確定環(huán)境的老齡平臺延壽決策提供了一種新的計算思路。
　　 5、海洋平臺

9、數(shù)字安全仿真系統(tǒng)開發(fā)
　　 構建了海洋平臺數(shù)字安全仿真系統(tǒng)框架；將平臺基礎數(shù)據(jù)分為七類，完成了SASOS軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫開發(fā)；實現(xiàn)了海洋平臺數(shù)字安全虛擬仿真環(huán)境模塊開發(fā)，該模塊由幾何動態(tài)庫、圖形動態(tài)庫以及幾何內核庫三個動態(tài)鏈接庫組成；開發(fā)了平臺安全評估模塊，該模塊可實現(xiàn)平臺結構完整性評估、維修決策評估、加固效果評估以及剩余壽命評估；開發(fā)了導管架平臺數(shù)字安全仿真系統(tǒng)軟件SASOS，軟件通過訪問其中的數(shù)據(jù)庫模塊，自動生成近海平臺評估