多点爆炸下海洋平台上层结构动态响应模拟与损伤分析

摘要

近年来海洋平台火灾爆炸事故频发，爆炸产生的超压将对平台结构造成损伤；目前研究仅局限于对小型关键构件或简化舱室模型在单点爆炸场景下进行模拟。针对大型导管架平台典型上层甲板及复杂舱室结构，基于欧拉-拉格朗日耦合算法对多点爆炸场景下的爆炸冲击过程进行模拟，分析平台设备与防爆墙分布对爆炸冲击波传播路径的影响；研究多点爆炸载荷作用下冲击波的传播规律，分析平台上部结构的动态响应，对比研究不同爆炸场景下结构的损伤情况。结果表明：对于复杂舱室结构，同质量TNT情况下采用单点爆源和双点爆源两种爆炸方式，前者的峰值超压是后者的1.82倍，而结构的最大等效变形和最大等效应力几乎相等；当爆点数量分别为3和2(TNT总质量倍比为1.68)时，峰值超压几乎相等，而结构的最大变形倍比为2.88。

关键词

导管架海洋平台 / 多点爆炸 / 动态响应 / 爆炸超压 / 欧拉-拉格朗日耦合算法

基金资助

国家自然科学基金项目(51879272,52111530036); 青岛市自然科学基金项目(24-4-4-zrjj-173-jch); 中央高校基本科研业务费专项(22CX03022A)