[发明专利]基于贝叶斯理论的海洋平台桩靴基础安装风险控制方法

摘要

本发明涉及海洋岩土工程领域，尤其涉及一种基于贝叶斯理论，对海洋平台桩靴基础的安装建立穿刺破坏的荷载和深度预测模型，并实时更新预测结果的风险控制方法。本发明是基于贝叶斯理论，综合考虑了砂土和粘土、桩靴基础形状等参数的不确定性以及测量误差等因素，提出了预测穿刺破坏的新方法，对桩靴基础在砂土下卧软粘土的海床中的安装进行风险控制。本发明考虑复杂海床地质条件，预测桩靴基础在砂土下卧软粘土的海床中可能发生穿刺破坏的荷载和深度范围。随着监测数据的增加，预测的破坏范围不断缩小并逼近真值，预测结果能实时更新且更加精确。本发明可以应用于石油自升式钻井平台基础的安装，对于工程具有重大的意义。

主权项

1.一种基于贝叶斯理论的海洋平台桩靴基础安装风险控制方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)获得预测桩靴基础穿刺破坏应力及深度需要用到的参数，包括桩靴基础的形状参数，砂土参数，粘土参数；(2)分析砂土下卧软粘土海床中的不确定性影响因素，确定桩靴基础发生穿刺破坏时的荷载计算模型与桩靴基础插入深度计算模型；(3)根据步骤(2)的荷载计算模型与桩靴基础插入深度计算模型，计算桩靴基础可能发生穿刺破坏的荷载值和深度值，以及边缘概率和先验概率，确定初级预压荷载值；(4)分析砂土下卧软粘土海床中的不确定性影响因素，确定桩靴基础在砂土中的荷载‑插入深度模型；(5)获取桩靴基础安装过程中的实时监测应力与深度值，根据步骤(3)中得到的先验概率，结合桩靴基础实际安装的监测数据与步骤(4)中的荷载‑插入深度模型，假设当穿刺破坏发生在某一应力与深度范围时，计算监测数据与荷载‑插入深度模型的吻合程度，即似然概率；(6)结合步骤(3)得到的先验概率和步骤(5)中的似然概率，根据贝叶斯理论，计算桩靴基础穿刺应力与穿刺深度的后验概率；(7)从步骤(6)后验概率的分布图中，确定最可能发生穿刺破坏的荷载值和深度值，以及下一级预压荷载值；(8)对步骤(5)到步骤(7)进行循环，预压荷载以1/6倍最可能的穿刺破坏荷载为增量施加下一级预压荷载，直至后验概率中最可能发生破坏的荷载与下一级预压荷载之比小于1.2时停止预压。