پایان نامه مطالعه سکوی فراساحلی جاکت تحت اثر بارهای دینامیکی شدید بادرنظرگرفتن اصول قابلیت اعتماد

پایان نامه مطالعه سکوی فراساحلی جاکت تحت اثر بارهای دینامیکی شدید  بادرنظرگرفتن اصول قابلیت اعتماد 

شمعها مانند قابی عمل می کنندکه مفاصل پلاستیک ناشی از رفتار ترکیبی نیروی محوری و ممان محوری درمحـدوده تغییرشکل های غیر خطی رخ می دهد . چندین روش برای مدلسازی عضوهای قاب و سـازه در محـدوده ای از تغییـر شکل غیر خطی پیشنهاد شده است .( المان های نواری غیر خطی برای مدل سازی قاب و ستون استفاده می شود) .

بدین ترتیب پاسخ دینامیکی غیر خطی قاب لوله ای تست شده و سکوی دریایی جاکت درPersian Golf با کاربرد نوارهای جدید المان در برنامه کامپیوتری 3DX-DRAIN مورد مطالعه قـرار گرفـت . ایـن المـان بـرای محاسـبات بارهای کمانشی و رفتار بعد از کمانش ستونهای لوله ای معتبر است برای مطالعه دینامیکی رفتار قابهای مهاربندی ( بـه خصوص برای سکوهای ساحلی نوع جاکت ) ، این المان می تواند استفاده شود . این المان رفتار کلی را به دقت پیش بینی میکند . [٩]

این مدل همچنین می تواند برای آنالیز دینامیکی غیر خطی سازه های مهاربندی فولادی نیز به کار رود .[٩]

اثر فشار هیدرودینامیکی ناشی از زلزله بر روی سازه های دریایی متقارن  

اثر افقی القا شده فشار هیدرودینامیکی برروی سازه های متقارن محوری دریایی و ساحلی موضوعی قابل بررسی است و موضوع مهندسی پیچیده ای می باشد روشهای نیمه عددی و نیمه تحلیلـی براسـاس اسـتفاده از توابـع یکـسری توابـع کامل و غیر واحد درحال توسعه و گسترش است .[٢٥]

استفاده از این متد اولا میتواند به درستی یک موج ثقلی و آب دریا را به صورت فشرده بر روی سطح آب مدل کند .

این روش پیشنهادی نشان دهنده یک روش موثر و نسبتاً ساده است چـون تعـداد زیـادی از درجـات آزادی در معادلـه ماتریس ، فقط به تعداد توابع Trefftz انتخابی وگسسته سازی حوضه سیال در المان های مرزی محدود شـده سـطح سازه بستگی دارد . همچنین این روش برای نشان دادن یک آنالیز مهندسی فشار هیـدرودینامیکی القـا شـده بـه وسـیله شتاب وارده از زلزله روش آسانی است . چندین موضوع جالب ویژه دیگر مثل اثرتراکم پذیری آب ، موج های ثقلی روی سطح آب و شکل هندسی سطح سازه نیز در این روش بررسی می شود . برای شکل های اختیـاری سـازه ، مـدل سازی صحیح ، با روش تحلیلی نسبتاً سخت تری از روش پردازش ریاضی است . بنابراین برای پاسـخ بـه ایـن مـشکل عددی به روش المان محدود و یا روش المـان مـرزی ( FEM ) و ( BEM ) بـا مقادیرزیـاد درجـات آزادی و زمـان پردازش زیاد مواجه خواهیم شد .[٢٥] 

فهرست مطالب

عنوان مطالب                                                                                  شماره صفحه

فصل اول

انگیزه و پیشینه                                                                                                   1

 ١-١- انگیزه                                                                                                        2

 ١-٢- پیشینه                                                                                                        2

 ١-٢-١- مفاهیم مربوط به تحلیل و طراحی سازه های دریایی                                       2

 ١-٢-١-١- تئوری قابلیت اعتماد سازه ها                                                                      2

 ١-٢-١-١-١- تئوری قابلیت اعتماد                                                                                3

 ١-٢-١-٢- تئوری قابلیت اعتماد در صنعت فراساحل                                         5

 ١-٢-١-٣- روش تحلیل قابلیت اعتمادفراساحلی                                                            7

 ١-٢-١-٤- معیارهای پذیرش                                                                      9

 ١-٢-١-٤-١-کنترل های آیین نامه ای                                                            9

 ١-٢-١-٤-١-١- روش تنشهای مجاز                                                                         10

 ١-٢-١-٤ -١-٢- روش حالات حدی                                                                           10

 ١-٢-٢- بارهای وارد بر سکوهای دریائی                                                              11

 ١-٢-٢-١- بارهای مرده یا دائمی                                                                             11

 ١-٢-٢-٢- بارهای زنده یا عملیاتی                                                                          11

 ١-٢-٢-٣- بارهای محیطی                                                                                     11

 ١-٢-٢-٣-١- نیروی باد                                                                                                11

 ١-٢-٢-٣-٢- نیروی موج                                                                                             12

 ١-٢-٢-٣-٣- نیروی جریان                                                                                          13

 ١-٢-٢-٤- بارهای ساخت و نصب                                                                          13

 ١-٢-٢-٥- بارهای تصادفی                                                                             13

 ١-٢-٣- سکوهای دریایی و بار دینامیکی زلزله                                                      14

 ١-٢-٣-١-تحلیل دینامیکی غیر خطی سازه های ساحلی چاکت تحت اثر زلزله با استفاده ازالمانهای نواری          14

 ١-٢-٣-٢- اثر فشار هیدرودینامیکی ناشی از زلزله بر روی سازه های دریایی متقارن  15

 ١-٢-٣-٣- مهندسی زلزله برای سازه های فراساحل                                                16

 ١-٢-٣-٣-١- خطرات لرزه ای وکدهای طراحی                                                            17

 ١-٢-٣-٣-٢-تحلیل لرزه ای تاسیسات ساحلی                                                                17

 ١-٢-٣-٣-٣-پاسخ خاک محلی                                                                                       18

 ١-٢-٣-٢-پاسخ لرزه ا ی سازه های فرا ساحلی در دریاها به صورت اتفاقی                  19

 ١-٢-٣-٢-١- معادلات جابجایی                                                                                     22

 ١-٢-٣-٢-٢-پاسخ دینامیکی برای موجهای تصادفی دریا و زلزله                                   25

 ١-٢-٤- سکوی جاکت                                                                   31

فصل دوم

معرفی سکوی مورد مطالعه                                                                       33

 ٢-١- معرفی سکوومشخصات آن                                                                           34

 ٢-٢- نقشه های سازه اعضای سکو                                                                       36

فصل سوم

معرفی نرم افزار استفاده شده ومدلسازی انجام شده                                            47

 ٣-١- المان ١٨١                                                                                        49

٣-٢- المان مس                                                                                             52

 ٣-٣- المان شل                                                                                            55

فصل چهارم

تحلیلهای انجام شده و نتایج حاصله                                                              56

 ٤-١- تحلیل ثقلی خطی                                                                            57

 ٤-٢ - تحلیل مودال                                                                                  66

 ٤-٣- تحلیل استاتیکی غیر خطی                                                      80

 ٤-٤- تحلیل تاریخچه زمانی                                                           89

فصل پنجم

بررسی نتایج                                                                                        92

 ٥-١- درصدپلاستیک شدن اعضای سکوی فراساحلی جاکت تحت شتاب نگاشت های همپایه شده به 0.3g 0.65g و 1g در ١٣٠تحلیل تاریخچه زمانی             93

 ٥-٢- درصدگسیختگی اعضای سکوی فراساحلی جاکت تحت شتاب نگاشتهای همپایه شده به 0.3g ، 0.65gو1g در١٣٠تحلیل تاریخچه زمانی                 93

 ٥-٣- تعدادموقعیتهای پلاستیک شدن اعضای سکوی جاکت درشتاب نگاشتهای همپایه شده به 0.3g، 0.65g  1g در١٣٠ تحلیل تاریخچه زمانی              114

 ٥-٤- تعدادموقعیتهای گسیخته شده اعضای سکوی جاکت درشتاب نگاشتهای همپایه شده به 0.3g، 0.65g و 1g در١٣٠تحلیل تاریخچه زمانی               114

٥-٥- ترکیب وزنی اهمیت اعضای سکوی فراساحلی جاکت                                                                 135

 ٥-٦- سطح خسارت محتمل هرعضو سکوی فراساحلی جاکت بر این مبنا که عضو به طورکامل پلاستیک شود  ١٣٧

 ٥-٧- سطح خسارت محتمل هرعضو سکوی فراساحلی جاکت بر این مبنا که عضو به طور کامل گسیخته شود  ١٣٧

 ٥-٨- احتمال شکست                                                     149

٥-٩- بررسی رفتار شتاب نگاشتها با درنظرگرفتن نتایج شکست وگسیختگی در سه شتاب 0.3g ، 0.65g و1g    ١٥٠

 ٥-١٠- بحرانی ترین شتاب نگاشت                                                                            155

 ٥-١١- مهمترین دلیل شکست                                                                                 156

 ٥-١٢- معرفی پارامترهای مرتبط باقابلیت اعتماد طراحی لرزه ای سکوی جاکت                       174

فصل ششم

جمع آوری و نتیجه گیری                                                                        175

 ٦-١- خلاصه کار انجام شده                                                                                  176

 ٦-١- نتیجه گیری نهایی                                                                                       176

 ٦-٣- پیشنهاداتی برای پروژه های آتی                                                                  177