组合拱式管桥计算机模拟设计

本文在已有成果资料的基础上，为组合拱式管桥的设计建立了常规设计表达式，并研制出组合拱式管桥计算机模拟的程序软件ＣＡＰＢＤ。该软件具有以下计算功能：（１）计算组合管拱的几何特征参数；（２）计算组合管拱自重和组合拱式管桥的竖向荷载及其材料费用；（３）分析和计算各种载荷作用下组合拱式管桥的内力；（４）组合拱式管桥各控制截面强度校核、稳定性验算以及拱支墩稳定性验算和地基承载力强度校核。     

组合拱式管桥可靠性设计

在已有关于组合拱式管桥研究成果的基础上，依据概率极限状态设计法的基本思想，阐述组合拱式管桥通过对结构形体参数的敏性分析确定出可靠性设计变量，然后在管桥建材费用最省的目标前提下建立起组合拱式管桥可靠性设计方案的优选算法，并编制了可靠性设计软件（ＣＰＭＲＤ）。计算结果表明，组合拱式管桥的可靠性设计方案不仅能满足允许可靠度要求，而且较之传统的安全系数设计法更经济、合理。     

组合拱式管桥整体可靠性分析

针对组合拱式管桥各构件的载荷效应和构件抗力对管桥整体结构性能的影响关系，将组合供式管桥简化成一个对称的由拱支墩、拱脚和拱顶3个单元结构组成的串联结构体系，应用系统可靠性评价的基本方法建立起了组合拱式管桥整体可靠性分析的基本模型，然后通过模糊综合评判法导出了计算组合拱式管桥整体可靠度的公式，并给出了应用实例。     

修井机工况及最大钩载概率分布的研究

在修井机的结构优化设计及可靠性分析中，需要有修井作业工况、频率及作业时最大钩载等科学的、准确的统计数据及分析结论作为依据。为此，作者采用可靠性统计的方法对胜利油田在用的各级别修井机的实际资料进行了大量的、细致的统计和分析工作，确定了修井机最大钩载的概率分布和统计特征。其结果可用于修井机的设计。     

修井机工部及最大钩载概率分布的研究

在修井机的结构优化设计及可靠性分析中，需要有修井作业工况，频率及作业时最大钩载等科学的、准确的统计数据及分析结论作为依据。为此，作者采用可靠性统计的方法对胜利油田在用的各级别修井机的实际资料进行了大量的、细致的统计和分析工作，确定了修井机最大钩载的概率分布和统计特征。其结果可用于修井机的设计 。     

腐蚀管线剩余强度评估的研究进展

美国评估腐蚀管线的B31G准则偏于保守,后来对B31G准则作了必要的修正。一些学者针对B31G准则的进一步研究中,考虑了轴向载荷、弯矩、腐蚀宽度以及腐蚀缺陷螺旋角对管线的影响,提出了几种不同的腐蚀管线评估方法,即有限元分析方法、基于弹塑性理论极限的分析方法和基于可靠性理论的可靠性评估方法。指出我国今后的研究应考虑更复杂的腐蚀形状、载荷情况、环境条件及介质的影响,重点研究影响可靠性的各随机变量的概率分布及统计特性,把各种评估方法综合起来,建立腐蚀管线剩余强度的评估体系。     

提篮半穿式管桥静态特性的计算机分析（待续）

本文在总结近年来关于组合拱式管桥和提篮半穿式管桥的研究成果的基础上,全面系统地论述了分析提篮半穿式管桥静态特性的各种有效方法。鉴于提篮半穿式管桥静态特性公式的复杂性,笔者为了克服手算可能遇到的诸多麻烦,进而为设计人员提供简便、快速的设计方法,使用BASIC语言编制了这个设计软件。应用该软件在普通微机上即可完成提篮半穿式管桥的几何特性分析、内力计算、强度校核和稳定性验算等大量复杂的计算工作。举例应用表明,该设计软件具有人机对话式交流的灵活性和计算精度高的可靠性。     

海底管道管跨的流激涡旋振动的试验研究与安全可靠性分析

海底管道在铺设过程中或后来受海水冲淘的作用会出现管跨段。为找出海流流激涡旋振动的基本规律,并以此为基础,分析管跨的振动响应、计算管跨的载荷与强度,研究实际管跨的安全可靠性评估的问题,采取了试验研究与理论分析相结合的方法。首先进行了管道的模拟计算,而后在石油大学海洋石油工程研究室模型试验水槽里进行了实验;在实验结果分析的基础上,参考国外有关数据标准,独立编制了管跨的疲劳寿命预测与可靠性分析的计算软件PSFRA。利用该软件,计算分析了不同长度管跨在不同载荷环境条件下的疲劳寿命问题,并给出了可靠度。找出了在稳定海流的作用下,发生同向与横向涡旋共振的条件,及发生涡旋共振时管跨的响应,建立了计算管跨振动的振幅及频率的经验公式。通过计算分析,认为管跨的同向涡旋振动一般不会对管道系统的正常运行构成威胁,而管跨的横向共振则必须予以消除。     

卡边控制理论与应用（Ⅱ）

卡边控制理论与应用（Ⅱ）王永初（华侨大学机械系，泉州市，３６２０１１）３条件边界值卡边系统的设计满意性原则是系统学的一个基本原理。生产过程有两个基本控制目标。①产量目标函数值最大（或耗损最小）Ｊ（ｘ）＝Ｊ（ｘ１，ｘ２…ｘｍ）→最大（或最小）（２４）②...     

油田用玻璃钢管的失效分析

近年来ＦＲＰ（纤维增强塑料，欲称玻璃钢）在石油天然气工业中得到推广应用。虽然大多数玻璃钢管道是成功的，但有的仍存在一些问题。本文对油田用玻璃钢管的失效进行了研究，重点是研究玻璃钢管的失效分析方法和使用技术。本文还讨论了在腐蚀环境中使用玻璃钢管的有关问题，评论了在某些工作条件下玻璃钢管独特的特征，并提出了选择油田用玻璃钢管（特别是在ＣＯ２腐蚀环境中）的一般原则。     

腐蚀海底管道可靠性分析

为了计算海底管道在腐蚀作用下的可靠性,研究了海底管道在正常服役阶段可能受到的荷载作用,包括内压、温度、弯曲、覆土、地震作用和残余应力作用。基于Monte Carlo方法结合算例,计算了腐蚀海底管道在这些作用下的可靠性,得到了失效概率随时间的变化曲线。同时,研究了这6种作用对腐蚀海底管道的影响,描述了各种作用对腐蚀海底管道的影响程度。从影响腐蚀海底管道失效概率的角度,定义了参数灵敏性指标,对海底管道设计中经常涉及的参数如操作压力、管道半径、管壁厚度和管线埋设深度等进行了灵敏性分析,讨论了其变化对管线失效概率的影响,为实际工程中对腐蚀海底管道进行可靠性分析提供了参考。     

输油管道参数的统计分析与安全评定

为了确保管道的结构完整性,对一条含裂纹输油管道的失效概率进行了评定.分析了这条输油管道的主要结构与力学参数,确定了这些参数的概率特征.对管道上的表面半椭圆裂纹,利用失效评定图方法建立了管道断裂失效的极限状态函数,用Monte Carlo模拟方法求解失效概率.通过随机抽样计算,在失效评定图上直观地显示了评定点的随机分布情况,得到了管道母材和焊缝的失效概率,并表明了影响失效概率的敏感性因素.所提出的方法适用于油气管道的安全评定,具有工程实用价值.     

极端冰载下渤海采油平台的断裂可靠性分析

我国渤海每年约有三个多月的结冰期,冰与海上采油平台的相互作用,远较波浪为甚。因此,冰区固定采油平台的设计以及对服役期平台的评估,均需进行可靠性分析,而且主要是极端冰载作用下断裂的可靠性分析。文章首先建立了考虑温度效应的剩余强度的可靠性计算模型;然后给出了决定构件剩余强度的断裂韧性CTOD值δ_c的不同温度下的概率分布;同时还给出了取决于冰厚及海冰强度的构件上最大应力的概率分布;最后,根据计算模型,给出了计算平台构件可靠度的方法,并结合渤海八号平台评估的计算实例,对在役海上采油平台的整体系统,进行了安全可靠性分析。     

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实际运行中天然气管道系统所处的可能状态不止一种，各种状态的概率计算是拟定供气系统发展规划、管道设计方法及其运行管理措施的必要部分。根据四川石油管理局输气公司管理的１３条输气管线运行资料，对管线事故进行了分类统计，给出了管线正常运行期的事故率、维修时间分布及其维修率。针对天然气管线运行实际情况，研究划分了天然气管道系统的可能状态；建立了教学模型；导出了天然气管道状态的概率计算公式，并进行了实例计算。计算表明：天然气管道穿孔泄漏，不采用打卡修理较为合理。     

基于CAESAR II的FPSO货油卸载系统管道应力分析

基于管道应力分析软件CAESAR II,以某FPSO项目为例,研究甲板货油卸载系统的分析方法。详细介绍风载、船体加速度、中垂中拱、爆炸阻力载荷等基本工况对管道应力的影响及载荷的计算,分析组合工况法和独立载荷法两种工况设置方法的区别,并根据FPSO在设计操作工况、设计极端工况、爆炸工况的实际运行状态及受载情况,利用组合工况法编制对应的分析工况,进行静力分析和疲劳分析,使管道系统始终处于安全运行状态,为FPSO船体管道的应力分析提供参考。     

套管的随机可靠性设计方法

本文在分析了目前国内外各种套管设计方法的基础上,结合我国套管设计的现状和生产的实际 一种新的处理现场载荷变化和套管性能的方法。着重介绍了随机可靠性设计的基本原理、方法及随机可靠性分析方法和计算公式。     

复杂载荷下实际塑性极限载荷的工程确定法

简单评述了已有的极限载荷判定准则,并结合内压、拉伸和弯曲联合载荷下的管道应力情况,提出了一个确定联合载荷下塑性极限载荷的工程方法。     

井架在风荷载作用下的可靠性分析

通过对克拉玛依油田地区多年气象资料的统计分析,求得年最大风速的概率分布。依此,对塔形井架在最大风荷载等两种工况下结构体系的可靠度进行计算。利用分枝限界法计算原理,结合启发式寻找技术,作为寻找主要失效模式的方法,采用Ditlevsen窄界限,对结构体系失效进行区间估算。并用JC法对井架在最大风荷作用下的整体抗倾覆进行了可靠度计算。经可靠性分析、计算,井架在两种工况下结构体系的可靠指标都达到了规定的要求;井架抗倾覆的薄弱环节是固定绷绳的地锚。     

相似理论的斜拉索管桥力学特性研究

利用相似理论搭建了斜拉索管桥的模型实验系统,进行了斜拉索管桥的静力学分析实验,同时采用数值模拟的方法对该管桥进行了非线性有限元分析,用模型实验来验证数值模拟结果的可靠性。通过对比斜拉索管桥在空载、集中载荷以及拉索断裂等工况下的实验数据与模拟数据,分析得出模拟数据的最大偏差在11％以内,模拟结果与实验结果吻合性良好,采用的数值模拟方法可以用来解决斜拉索式管桥工程实际问题。     

海底管线腐蚀缺陷的安全可靠性评估

建立了海底管线抗腐蚀评估的可靠性分析模型,给出了含腐蚀缺陷尺寸的管线许用内压的计算公式,提供了描述检测误差、计算误差及环境载荷的概率分布,给出了管线在内压作用下抗腐蚀的可靠性评估实例.