石油井架是石油的勘探与开发过程中必不可少的设备,属于高耸结构,结构较高、体型较大,稳定性较差,即使在微弱损伤后,结构的性能也易发生实质性变化。而风载荷也是石油井架的主要侧向载荷之一,损伤的结构在极限风载作用下更易发生灾难性的突发事故。因此,研究损伤石油井架在设计极限风载荷作用下的安全性具有十分重要的意义。针对石油井架的结构特点,对石油井架的风载体型系数、高度变化系数等进行了计算,并用风振系数处理脉动风的影响,将平均风和脉动风的作用合并为作用在结构上的等效静风载,分析了石油井架在4种模拟设计风载荷工况下的井架钢结构力学位移及应力响应。运用Davenport谱来描述脉动风速的功率谱,给出了谐波叠加法模拟脉动风的模拟方法,利用MATLAB编写脉动风速的模拟程序,得到脉动风速时程输入曲线,然后对石油井架进行了脉动风振响应分析,得到了脉动风载荷位移时程及应力响应曲线,并与静力分析的等效风载荷结果进行了比较。分析了石油井架的几种常见的损伤形式,对井架局部杆件腐蚀及杆件弯曲进行了等效处理。研究了在设计风载条件下局部杆件腐蚀及杆件弯曲损伤对石油井架的影响规律。提出了基于强度和稳定性理论评估在设计风载下石油井架安全性的方法。在石油井架完好和存在局部损伤的情况下,对井架的安全性进行了评估,并对石油井架设计及现场应用提出了建议。