第七届全国防灾减灾工程学术会议

随着海上风电向深远海发展，基于可靠度的设计方法已成为海上浮式风机结构安全评估的重要规范要求。海上浮式风机作为由叶片、机舱、塔架、浮式平台及系泊系统等多部件耦合作用的复杂动力系统，在极端环境载荷作用下可能引发多种关联失效模式，这对结构可靠性评估提出了新的挑战。本研究首先结合台风危险性分析、Copula条件概率建模与环境轮廓线法，建立了适用于台风多发海域的极端风浪联合作用概率模型；然后，基于概率密度演化理论，构建了表征浮式风机最不利状态的等效极值响应过程，实现了极端工况下考虑多种相关失效模式的结构整体可靠度评估。数值验证表明，所提方法与蒙特卡洛模拟结果具有良好的一致性，同时显著提升了计算效率。研究结果表明：多失效模式联合作用下的失效概率显著高于任一单失效模式情况，但低于各模式独立假设下的结果，说明了浮式风机各失效模式间存在不可忽略的相关性。本研究为海上浮式风机基于可靠度的优化设计提供了重要的理论依据和工程实用方法。
 

风浪联合作用;浮式风机;整体可靠度