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随着我国经济快速增长,国内对原油需求逐年增加,近年来国家正积极推进深海石油资源开采。半潜式平台作为在世界范围内被广泛使用的深海油气开采装备,受到有关部门的高度重视。本文的研究基于工信部高技术船舶科研项目“深海半潜式钻井平台工程开发——基础与共性技术研究”,对半潜式平台进行了基于可靠性理论的载荷和抗力系数设计法(LRFD设计法)研究。我国海洋工程可靠度理论的研究并不多,特别是基于可靠度的海洋工程设计方法的研究甚少。目前,我国海洋工程设计时的荷载与抗力分项系数(LRFD)主要引用美国石油学会的API RP2A-LRFD,1993规范,但是,具体设计时仍采用工作应力指标法(WSD法),这是由于API规范中的荷载和抗力的分项系数是根据墨西哥湾的海洋环境条件数据及其海上平台设计实践所确定的。由于我国所建海上平台所处海域的海洋环境条件数据与美国的不同,将这些载荷和抗力的分项系数应用到我国海上平台设计中则不一定准确。因此非常有必要结合我国海洋环境随机载荷实际的数据,开展半潜平台结构载荷和抗力的分项系数方法研究。本文针对我国最新建造的第六代深水半潜式平台HYSY981平台,结合我国南海特殊海况,对整体结构和局部结构进行了LRFD设计方法研究。研究的主要内容和结论如下:(1)建立HYSY981平台总纵极限强度和波浪载荷概率模型,提供了一套可行的半潜平台可靠性计算方法。通过对计算结果进行分析发现,对于整体结构而言,HYSY981平台设计性能符合DNV规范下两种载荷分项系数的可靠性水平。但结合我国南海海况,论文中推荐:载荷系数可适当减小,抗力系数略微增大。(2)对于局部加筋板结构,论文选取了计算值与真实值偏差最小的加筋板极限强度模型作为设计模型。将其运用于半潜平台结构三个不同危险程度的区域,分别标定其可靠性指标,得到载荷和抗力推荐系数。在与CCS许用应力规范隐含可靠度比较后发现,本文中提出的次危险区域和普通区域目标可靠度与CCS规范是相近的,最危险区域目标可靠度较大。藉此,可依据结构构件在平台结构中的重要程度来确定不同的安全系数。(3)对于半潜平台特殊的横撑结构,由于其受载较大,论文对其进行了可靠性计算,并与CCS许用应力规范进行了比较。在比较中发现CCS规范隐含的目标可靠度偏小,于是提出了新的目标可靠度,并据此得到了LRFD设计载荷和抗力系数。