基于最大熵分布的海洋平台环境条件联合重现值推算
发布时间：2020-12-15 21:13
海上油气田的安全高效开采依赖于对海洋环境条件的客观认识,海洋工程环境条件及其诱导的环境荷载的确定是结构设计的重要组成部分之一。准确预测海洋环境条件的强度、出现的概率及其诱发的荷载,对海洋工程的安全生产及经济效益至关重要。设计海洋工程结构时,安全性和经济性是海洋工程设计中彼此矛盾的两个方面。目前,我国技术规范主要采用单因素频率分析法估计海洋环境设计参数。由于该方法中各种荷载都是独立进行长期统计,致使设计参数偏高,无形之中增加了平台的建造成本。本文基于最大熵分布,提出适用于拟合估计风、浪、流等环境条件的多维等效最大熵分布模型。在考虑海洋工程设计寿命的基础上,采用多种基于多维等效最大熵分布的设计方法确定海洋工程环境条件设计联合重现值,使海洋平台结构设计更加合理可靠,为适用于我国沿海采油区域不同结构型式的、既能保证结构安全又可合理降低投资成本的海洋环境条件设计标准提出建议。本文简述了工程实例中的数据来源,包括波高、风速等数据的观测方法和两种国内外风浪后报模型。经过误差检验分析,认为这两种模型拟合结果良好,适用于作为推算海洋环境条件联合重现值的样本。由于最大熵分布的物理理论基础,相较其他分布模型...
【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：152 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
左图：某自升式平台；右图：飓风Lili过后该平台倾覆
图 1-1 左图：某自升式平台；右图：飓风 Lili 过后该平台倾覆2004 年墨西哥湾遭遇 4 级飓风 Ivan，波高和风速达到甚至超过了许多建 100 年一遇的设计标准。最终，Ivan 导致 7 座平台完全损毁，6 座遭受重创[22005 年美国墨西哥湾 Katrina 及 Rita 两个飓风摧毁离岸钻井平台 109 座及钻井平台 5 座[3]（图 1-2）。给该行业带来估计高达 310 亿美元的破坏，其中破坏永远无法修复。例如，雪佛龙公司（Chevron）沉没了其 “台风号Typhoon）钻井平台，放弃对它进行成本高昂的修复。各家公司可能需要数间，才能完全恢复产能。
图 1-3 北海某海域遭受恶劣大风天气代、90 年代中期，台风登陆我国南海的时间多是 6 月份至 1台风登陆时间是 4 月份至 11 月底、甚至 12 月初。台风持续、强度增大。第 9 号热带风暴“玛瑙”的影响，2010 年 9 月 7 日中石化某在作业过程中发生倾斜倒塌事故[5]（图 1-4）。事故发生时，海浪高近 4 米。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Application of Maximum Entropy Distribution to the Statistical Properties of Wave Groups[J]. 于定勇,李晶,刘华兴. China Ocean Engineering. 2007(03)
[2]基于最大熵原理的非瑞利海浪波高的统计分布[J]. 高磊. 台湾海峡. 2007(03)
[3]海洋环境观测技术研究进展[J]. 蔡树群,张文静,王盛安. 热带海洋学报. 2007(03)
[4]建筑结构相关荷载组合的平稳二项随机过程方法[J]. 周道成,段忠东,欧进萍. 工程力学. 2007(04)
[5]多维复合极值分布理论在极端海况概率预测中的应用[J]. 刘德辅,王莉萍,庞亮. 科学通报. 2006(09)
[6]最大熵原理应用于海浪波高分布的研究[J]. 周良明,郭佩芳. 海洋科学进展. 2005(04)
[7]海岸地区致灾台风暴潮的长期分布模式[J]. 董胜,郝小丽,李锋,刘德辅. 水科学进展. 2005(01)
[8]L-矩法在澜沧江流域参数统计中的应用[J]. 戴露,袁鹏,丁义,吴滔,谢珊. 东北水利水电. 2004(12)
[9]复合极值分布理论及其工程应用[J]. 刘德辅,王莉萍,宋艳,庞亮. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2004(05)
[10]对我国海上边际油田开发价值预期的反思[J]. 赵声振. 国际石油经济. 2004(08)
硕士论文
[1]海洋工程双变量环境条件设计参数估计[D]. 李锋.中国海洋大学 2005
本文编号：2918910
【文章来源】：中国海洋大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：152 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
左图：某自升式平台；右图：飓风Lili过后该平台倾覆
图 1-1 左图：某自升式平台；右图：飓风 Lili 过后该平台倾覆2004 年墨西哥湾遭遇 4 级飓风 Ivan，波高和风速达到甚至超过了许多建 100 年一遇的设计标准。最终，Ivan 导致 7 座平台完全损毁，6 座遭受重创[22005 年美国墨西哥湾 Katrina 及 Rita 两个飓风摧毁离岸钻井平台 109 座及钻井平台 5 座[3]（图 1-2）。给该行业带来估计高达 310 亿美元的破坏，其中破坏永远无法修复。例如，雪佛龙公司（Chevron）沉没了其 “台风号Typhoon）钻井平台，放弃对它进行成本高昂的修复。各家公司可能需要数间，才能完全恢复产能。
图 1-3 北海某海域遭受恶劣大风天气代、90 年代中期，台风登陆我国南海的时间多是 6 月份至 1台风登陆时间是 4 月份至 11 月底、甚至 12 月初。台风持续、强度增大。第 9 号热带风暴“玛瑙”的影响，2010 年 9 月 7 日中石化某在作业过程中发生倾斜倒塌事故[5]（图 1-4）。事故发生时，海浪高近 4 米。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Application of Maximum Entropy Distribution to the Statistical Properties of Wave Groups[J]. 于定勇,李晶,刘华兴. China Ocean Engineering. 2007(03)
[2]基于最大熵原理的非瑞利海浪波高的统计分布[J]. 高磊. 台湾海峡. 2007(03)
[3]海洋环境观测技术研究进展[J]. 蔡树群,张文静,王盛安. 热带海洋学报. 2007(03)
[4]建筑结构相关荷载组合的平稳二项随机过程方法[J]. 周道成,段忠东,欧进萍. 工程力学. 2007(04)
[5]多维复合极值分布理论在极端海况概率预测中的应用[J]. 刘德辅,王莉萍,庞亮. 科学通报. 2006(09)
[6]最大熵原理应用于海浪波高分布的研究[J]. 周良明,郭佩芳. 海洋科学进展. 2005(04)
[7]海岸地区致灾台风暴潮的长期分布模式[J]. 董胜,郝小丽,李锋,刘德辅. 水科学进展. 2005(01)
[8]L-矩法在澜沧江流域参数统计中的应用[J]. 戴露,袁鹏,丁义,吴滔,谢珊. 东北水利水电. 2004(12)
[9]复合极值分布理论及其工程应用[J]. 刘德辅,王莉萍,宋艳,庞亮. 中国海洋大学学报(自然科学版). 2004(05)
[10]对我国海上边际油田开发价值预期的反思[J]. 赵声振. 国际石油经济. 2004(08)
硕士论文
[1]海洋工程双变量环境条件设计参数估计[D]. 李锋.中国海洋大学 2005
本文编号：2918910
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