[01324648]浅海导管架式海洋平台浪致过度振动控制技术的研究及工程应用

海洋油气资源开发是高投入、高风险、高回报的高新技术产业，世界海洋油气开发历史上，曾发生过多起海洋平台倾覆等事故，造成了巨大的经济损失和严重的环境污染等不良后果。因此，发展海洋油气开发设施的安全健康监测与振动控制技术是消除海洋油气资源开发事故隐患和控制事故发生或扩展的唯一选择，也是我国海洋油气资源开发跻身于世界先进行列的重要标志。　　李华军教授领导的“浅海导管架式海洋平台浪致过度振动控制技术的研究及工程应用”项目组从海洋平台的振动机理入手，通过提高结构自身的抗振能力和增加控制装置两个方面来减小海洋平台的振动。该项目的创新性成果主要体现在发展了描述长期非稳态波浪荷载特征的数学模式、结构动力特性识别技术以及海洋平台结构浪致振动控制技术和方法。近年来在国际、国内刊物发表有关学术论文80余篇，其中SCI收录和EI收录50余篇次，取得了系列创新性成果，多次被引用。　　主要成果体现在以下几个方面：1、提出了描述长期非稳态波浪荷载特征的数学模式，为考虑延长结构疲劳寿命的海洋结构和其减振装置的优化设计提供了理论基础；2、发展了结构系统辨识技术，提出了基于系统特征实现的模态频率统计平均等几种方法，有效地提高了系统动力特性识别的精度，由此可准确地掌握平台结构运行的安全健康状况和振动的特征与状况；3、通过理论和动力模型试验，系统地研究了结构振动控制方法和振动控制装置的特性以及对海洋平台减振的可行性和有效性。针对于海洋平台结构浪致振动的特点和动力特性，提出了更为适合海洋结构的多步最优预测控制方法；发展了频率域的H_2控制算法，使其可应用于海洋结构振动控制；发展了多层浅水调谐液体阻尼器应用于海洋平台减振的优化设计方法和相应的计算公式；4、利用发展的结构系统辨识技术，检测了多个平台的安全健康状况，由此准确地掌握平台结构运行的安全健康状况和振动的特征与状况，其中发现了某海洋平台过度振动的原因，应用上述的研究成果，提出了切实可行的治理方案以及施工工艺，在未影响正常生产的情况下，实施了工程治理，取得了理想的治理效果，产生了重大的社会效益和显著的经济效益。　　海洋平台的设计建造和服役都无法回避振动问题，该研究的关键技术和创新点促进了海上油气资源开发的安全保障技术的发展，也为海洋平台设计规范的修订或补充提供了科学依据。　　该成果获得2004年度国家科技进步二等奖。