《现役海洋平台结构检测与安全评估技术》内容主要是基于“十一五”国家863计划海洋技术领域重点项目“基于振动检测的现役海洋平台结构安全评估技术研究”的研究成果。通过对海洋平台无线振动检测技术、水下定量检测技术、桩基冲刷检测技术、平台损伤识别模型修正技术、桩基弱化的平台承载力评估及基于综合信息的平台结构安全评估技术的论述，并结合海上平台结构完整性管理的需要、流程与意义，比较全面系统地论述了海上固定平台结构检测和安全评估相关技术和主要设备。《现役海洋平台结构检测与安全评估技术》最后一章还给出了锦州20—2MUQ平台的工程示范实例，阐述了《现役海洋平台结构检测与安全评估技术》涉及的相关技术、设备的工程示范应用，从而验证了《现役海洋平台结构检测与安全评估技术》成果的工程应用的可行性。
《现役海洋平台结构检测与安全评估技术》系统论述现役海洋平台结构快速振动检测技术、桩基形位成像测量与地基土弱化评估技术、平台结构损伤识别与模型修正技术、平台结构水下定量检测技术、平台结构安全评估技术。
第1章绪论
1.1 引言
1.2现役海洋平台结构完整性管理基本特征
1.2.1 结构完整性管理的特点
1.2.2 结构完整性管理的四个要素
1.2.3 结构完整性管理的意义
1.3现役海洋平台结构安全评估方法
1.3.1 现役海洋平台结构安全评估特点
1.3.2 海洋平台结构的累积损伤与抗力衰减
1.3.3 海洋平台结构检测与维护技术进展
1.3.4 海洋平台结构损伤识别与模型修正技术进展
1.3.5 海洋平台结构确定性安全评估方法研究进展
1.3.6 海洋平台结构可靠度评估方法研究进展
1.4导管架海洋平台结构设计概述
1.4.1 导管架平台的结构组成
1.4.2 导管架平台结构设计范围及设计原则
1.4.3 导管架平台结构设计应遵循的规范、标准
1.4.4 常用设计分析软件
1.5参考文献
第2章海洋平台结构振动检测
2.1概述
2.2海洋平台结构安全检测与监测技术进展
2.2.1 结构无损振动检测
2.2.2无线传感器网络
2.2.3振动传感技术
2.2.4信号同步采集
2.3基于无线传感器网络技术的海洋平台多点空间振型同步采集技术
2.3.1 系统原理
2.3.2 系统构成
2.3.3 系统关键功能
2.4振动测试中的传感器优化配置
2.4.1 传感器优化配置准则
2.4.2 基于模态参数识别的传感器配置方法
2.4.3 基于损伤诊断的传感器配置方法
2.5参考文献
第3章海洋平台水下定量检测
3.1水下定量检测技术
3.1.1 水下定量检测目的及原则
3.1.2检测计划和内容
3.1.3检测方法及要求
3.1.4检测数据处理
3.2水下定量检测操作工艺
3.2.1水下目视检测
3.2.2水下超声波测厚
3.2.3水下磁粉检测
3.2.4水下电位测量
3.2.5结构裂纹检测
3.2.6进水杆件检测
3.3平台结构无损检测测点选择标准
3.3.1 平台结构水下检测测点选择现状与经验
3.3.2 各类规范对水下检测测点选择的要求
3.3.3 平台结构水下检测测点选择理论及标准
3.4参考文献
第4章 基于多波束测深技术的海洋平台桩基冲刷检测
4.1概述
4.2多波束测深技术基础
4.2.1 镜像区域和非镜像区域回波特点
4.2.2幅度检测法
4.2.3分裂子阵相位检测法
4.2.4 多子阵相位检测法
4.3海洋平台海底地基形位测量仪
4.3.1 海洋平台海底地基形位测量仪系统组成
4.3.2 安装载体运动补偿技术
4.3.3 测量数据融合及三维地形成图技术
4.4海洋平台海底地基形位仪测量流程
4.4.1 设备安装
4.4.2 待测区域初步测量
4.4.3安装误差校准
4.4.4 测区确定与测线规划
4.4.5正式测量
4.4.6数据后处理
4.5参考文献
第5章 基于桩基冲刷与弱化的平台承载力分析
5.1概述
5.1.1 桩一土相互作用分析及桩基弱化研究进展
5.1.2 API规范推荐的桩基设计方法
5.2平台在动荷载及冲刷条件下的弱化规律
5.2.1 动荷载作用下平台桩基基础弱化
5.2.2 冲刷作用下平台桩基基础弱化
5.3桩基弱化后承载力分析方法
5.3.1 平台桩基弱化试验研究
5.3.2 平台桩基弱化数值分析
5.3.3 基于试验和数值模拟的桩基承载力评估
5.4参考文献
第6章海洋平台模型修正与损伤诊断
6.1概述
6.2海洋平台结构模态参数识别技术
6.2.1复指数法
6.2.2 多参考点复指数法
6.2.3 特征系统实现算法（ERA）
6.3海洋平台结构有限元模型修正技术
6.3.1 实测不完备模态处理技术
6.3.2 交叉模型交叉模态方法
6.3.3 基于模型修正的阻尼矩阵识别方法
6.4海洋平台结构损伤诊断技术
6.4.1 模态应变能法
6.4.2 模态应变能分解法
6.4.3基于CMCM的损伤识别方法
6.4.4损伤识别流程
6.5参考文献
第7章 现役海洋平台结构安全评估
7.1概述
7.2现役海洋平台结构安全评估荷载标准
7.2.1 海洋环境要素极值概率模型
7.2.2 海洋平台结构荷载概率模型及其统计分析
7.2.3 海洋环境要素极值更新概率模型
7.2.4 现役平台结构安全评估环境荷载标准
7.3平台损伤构件安全评估方法
7.3.1 现役海洋平台结构损伤性能影响与模型修正
7.3.2 疲劳构件极限承载能力寿命预测方法
7.3.3 平台结构构件安全等级评估方法
7.4平台结构整体安全评估方法
7.4.1 平台结构整体破坏标准及其安全度指标
7.4.2 基于极限承载能力的平台确定性评估方法
7.4.3 基于极限承载能力的平台可靠性评估方法
7.5平台结构维修决策
7.5.1 平台结构维修常用方法
7.5.2 平台结构维修模糊决策方法
7.6参考文献
第8章工程示范实例
8.1概述
8.1.1 目标平台介绍
8.1.2平台结构设计荷载
8.1.3 工程示范实施方案
8.2平台结构振动检测
8.2.1 测点布置方案
8.2.2 振动检测数据处理与分析
8.3基于振动检测的平台模型修正与损伤诊断
8.3.1模态参数识别
8.3.2模型修正
8.3.3损伤识别
8.4水下定量检测
8.4.1 导管架杆件Ⅰ类检测
8.4.2 导管架杆件Ⅱ类检测
8.4.3 导管架杆件Ⅲ类检测
8.4.4平台检测结果
8.5平台桩基冲刷形位检测
8.5.1 测区确定与测线规划
8.5.2检测数据处理
8.6桩基弱化后平台承载力分析
8.6.1 环境和工程地质条件
8.6.2桩身位移计算
8.6.3桩基局部冲刷
8.6.4 桩基局部冲刷与桩基弱化后p—y曲线计算
8.7锦州20—2MUQ平台结构安全评估
8.7.1 现役平台结构安全评估荷载
8.7.2平台结构SACS模型
8.7.3平台结构安全评估
8.7.4 平台结构维修决策
8.8数据管理
8.8.1 平台安全数据库概述
8.8.2 锦州20—2MUQ平台示范工程数据管理
附录 专业词汇英汉对照表
②有效应力分析法
有效应力分析法以总应力分析法为基础，本构模型仍采用等价黏弹性体，但在每一时段末增加了残余孔隙水压力或残余变形的计算。1966年，Seed和Lee发表了采用振动三轴试验模拟饱和砂层在地震波水平循环剪切作用下砂土地震液化的定量分析结果，以孔压值作为判断砂土是否发生液化的依据，并提出其后被广泛引用的“初始液化”的概念。1976年，Finn等人首次提出了将孔隙水压力逐渐增长量与动力反应分析联系起来的有效应力分析法，之后，关于砂土地震液化及与地震液化密切相关的振动孔隙水压力变化规律的研究得到迅速发展。
③孔隙水压力模型
超孔隙水压力的生成是地震液化有效应力分析的关键，目前已有多种孔压计算理论和方法，其中最为经典和广泛应用的是Seed孔压应力模型，除此还有Matin—Finn—Seed孔压应变模型，Ishihara等孔压有效应力路径模型、Finn等孔压内时模型和谢定义等孔压瞬态极限平衡模型。但海底土受到上覆水体作用，使土体的围压增大而有效应力不变，上述孔压模型均针对陆地土体提出，没有考虑到海底土的特殊情况，因此将其应用于海底土时应做适当修正。
2.黏土的触变弱化
由于地震是一种短期的循环荷载，在地震期间，黏土可以视为处于不排水状态。在循环荷载作用下，不排水黏土的动力特性有很大变化，其抗剪强度会明显降低。
（1）黏土的弱化机理
饱和黏性土在遭受外力扰动下，土的强度急剧降低，甚至发生流动；静置后，随时间的增长，强度又逐渐恢复的现象，称为触变。发生此现象的本质原因是循环荷载破坏了土体原有的结构。
黏性土中的矿物颗粒表面一般带有负电荷，与阳离子和定向水分子处于静平衡状态。土受扰动后破坏了平衡，定向水分子被打乱，土的结构被破坏，因而土的强度降低。在此过程中，一个明显的现象是土中会产生超孔隙水压力，随着循环荷载的作用，土体中的超孔隙水压不断上升，土的强度不断降低。当静置一段时间后，土粒与水分子重新排列，超孔隙水压力逐渐消散，土的结构恢复，因而土的强度又重新恢复。
另一方面，土体弱化后，土体会发生塑性变形，而且随着土体弱化程度的不断加大，塑性变形会不断累积，从而加快了土体的弱化
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