与SSRTP抗外压能力相对应的基本随机变量模型选取情况见表9.1。本章所研究的SSRTP几何特性及材料性能与第2章相同，其基本变量的分布类型可以通过规范DNV的推荐［1］来确定。表9.1中R的下标i和o分别表示内半径及外半径位置。第一个下标表示PE层的位置，第二个下标表示其对应的半径位置。比如，Rii表示内层PE的内半径值，Rio表示内层PE的外半径值。其他符号的表达与前几章均相同。
考虑PE材料的弹塑性及与其相关参数的不确定性，其材料特性可以通过非线性材料参数来模拟。PE材料的应力-应变关系曲线可以通过下式表达［2］：
表9.1 与抗力相关的基本变量概率模型
式中 σ、ε——PE材料的应力和应变；
κ——常量，该值可以通过给定的试验曲线确定。
从式（9.8）可以推导出材料的切线模量：
图9.2 PE材料的应力-应变曲线
PE材料的应力-应变曲线引自第2章试验部分，该试验曲线及拟合曲线如图9.2所示。式中κ决定着曲线的趋势及走向，为简便起见，PE材料的不确定性通过将κ看作正态分布随机变量来模拟。从曲线拟合的情况可以看出，变量κ的平均值设定为46，其变异系数取0.05时即可较好地模拟出材料在合理范围内的变化情况。(www.xing528.com)
第2章简化公式所计算出的结果可以看作SSRTP的抗外压能力下限值，该简化力学模型未考虑管道初始椭圆度的影响，而初始椭圆度的不确定性也会给结果带来很大的不确定性。因此在外压作用下，SSRTP抗力模型的不确定性分布参数可以参考管道初始椭圆度来确定。根据相关文献［3］中SSRTP初始椭圆度的有限测量数据，用拟合的方法可以得出其大概的分布曲线，并发现其概率分布函数的平均值约为0.5%。通过综合分析有限元、试验结果的变异性及对比简化理论结果，模型不确定性变量的平均值选取为1.05，对应的变异系数为0.1，其分布函数仍然假设服从正态分布。
通过蒙特卡罗法生成一系列随机变量，并将这些基本随机变量代入SSRTP的抗外压计算公式中，得到一组抗外压随机变量。对该组数据进行统计分析，并通过曲线拟合的方式得到其概率分布函数，如图9.3所示。由此可以得到抗力变量相对应的统计参数特性，见表9.2。
图9.3 SSRTP抗外压能力的概率分布图
表9.2 SSRTP抗压溃能力变量统计特性
根据DNV规范［1］，载荷变量可以采用对数正态分布形式。外压载荷的平均值根据水深确定，本章的研究水深取100 m。载荷变量的分布参数见表9.3。
表9.3 载荷变量分布参数
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