[发明专利]一种自升式平台的压载刺穿后船体调平方法和装置

权利要求书

1.一种自升式平台的压载刺穿后船体调平方法，其特征在于，所述自升式平台包括桩腿应变在线监测装置，所述桩腿应变在线监测装置包括：数据传输装置以及一个或多个应变传感器，所述方法包括：

所述自升式平台在压载及调平船体的过程中，通过所述应变传感器实时检测桩腿结构应力状态的变化；

基于所述桩腿结构应力状态的变化对所述自升式平台的有限元模型进行一次或多次重构，并获取重构后的有限元模型；

采用所述重构后的有限元模型模拟船体调平过程，并获取模拟过程中的平台船体及桩腿应力最优参数；

根据所述模拟过程中的平台船体及桩腿应力最优参数实施调平船体作业，并利用所述桩腿应变在线监测装置采集船体调平过程中桩腿结构应力状态的变化，以监控船体调平过程中桩腿结构应力状态的变化是否小于预设的应力阈值；

所述基于所述桩腿结构应力状态的变化对所述自升式平台的有限元模型进行一次或多次重构，并获取重构后的有限元模型包括：

根据所述自升式平台压载刺穿地层过程中的平台参数以及包括所述桩腿结构应力状态在内的自升式平台监控数据重构关于所述自升式平台的有限元模型；

采用重构后的有限元模型模拟所述自升式平台压载刺穿过程，并获取刺穿后桩腿和桩靴承受的垂向力Q_v和水平力Q_H，并根据所述垂向力Q_v和水平力Q_H再重构有限元模型；

其中，所述平台参数包括：平台刺穿前的气隙、每个舱室压载水量、平台船体横向位移以及平台船体倾斜角度。

2.根据权利要求1所述的自升式平台的压载刺穿后船体调平方法，其特征在于，所述基于所述桩腿结构应力状态的变化对所述自升式平台的有限元模型进行一次或多次重构，并获取重构后的有限元模型还包括：

采用再重构有限元模型模拟船体调平过程，并获取模拟过程中桩腿结构应力状态的变化；

轮流启动所述自升式平台上的每个桩腿的升降装置进行船体调平测试；

在所述船体调平测试中实时采集桩腿结构应力状态的变化，并根据模拟过程中获得的桩腿结构应力状态的变化以及实时采集的桩腿结构应力状态的变化优化再重构后的有限元模型，并将优化后的有限元模型作为所述重构后的有限元模型。

3.根据权利要求2所述的自升式平台的压载刺穿后船体调平方法，其特征在于，所述在所述船体调平测试中实时采集桩腿结构应力状态的变化，并根据模拟过程中获得的桩腿结构应力状态的变化以及实时采集的桩腿结构应力状态的变化优化再重构后的有限元模型包括：

比较船体调平过程中实时采集的桩腿结构应力状态的变化和模拟获得的桩腿结构应力状态的变化之间的差异，并根据所述差异调整所述有限元模型中的一个或多个预设的边界条件，以优化再重构后的有限元模型，使得优化后的有限元模型模拟船体调平过程中桩腿结构应力状态的变化始终小于预设的应力阈值。

4.根据权利要求1所述的自升式平台的压载刺穿后船体调平方法，其特征在于，所述根据所述自升式平台压载刺穿地层过程中的平台参数以及包括所述桩腿结构应力状态在内的自升式平台监控数据重构关于所述自升式平台的有限元模型包括：

将所述平台参数和所述自升式平台监控数据作为输入数据输入预存的有限元模型；

由所述有限元模型将所述输入数据作为模拟数据对所述自升式平台刺穿地层的实际压载过程进行模拟。

5.根据权利要求1所述的自升式平台的压载刺穿后船体调平方法，其特征在于，所述通过所述应变传感器实时检测桩腿结构应力状态的变化包括：

实时根据所述桩腿结构应力状态的变化改变所述应变传感器自身的拉伸状态；

将所述拉伸状态的变化数据转化为数字数据和/或模拟数据，传输给所述自升式平台的主控单元，实现对所述桩腿结构应力状态变化的实时检测。

6.根据权利要求1所述的自升式平台的压载刺穿后船体调平方法，其特征在于，所述方法还包括：

将多次自升式平台刺穿地层的压载过程中获取的平台参数以及自升式平台监控数据作为压载过程模拟数据进行存储，并对应存储不同压载状态下的边界条件调整数据，以作为不同压载状态下的应对措施。