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导管架海洋平台结构可靠性多目标模糊优化设计

刘未  
【摘要】: 桩基导管架式海洋平台是海上石油开发和生产常用的结构形式,目 前,国内外对导管架平台结构系统的研究取得了一定的成果,但主要是 静动力分析研究及安全评定,以及从确定性角度出发的优化设计,都是 单方面的研究。本文首先考虑了约束的模糊性并在结构可靠度分析的基 础上,建立了导管架海洋平台结构可靠性模糊优化设计模型。模型针对 导管架海洋平台的特点,采用多级模糊优选法确定了模糊约束容差系 数,用改进的界限搜索法求解模糊约束集和模糊目标集之交集,进而求 得模糊优化问题的最优解λ。以绥中36-1中心平台及胜利油田埕北11~# 采油单井平台为例建立了确定性单目标结构优化、单目标模糊性结构优 化、基于可靠度的结构模糊优化三种结构优化模型,编写了结构优化子 程序,并对两座平台的三种结构优化模型进行结构优化。将基于可靠度 的结构模糊优化与确定性单目标截面优化及单目标模糊优化结果作比 较,可以看出确定性截面优化和单目标模糊优化都能较大幅度降低结构 的重量,但由于这两种方法都未对结构的可靠性提出要求,故导致结构 可靠性分配不合理,结构整体可靠性降低。算例结果显示了基于可靠度 的结构模糊优化算法是合理的、经济的,为平台这一大型复杂结构的优 化设计提供了新的思路和方法。


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