محققان دانشگاه علم و صنعت ايران با استفاده از تحليل بار افزون ديناميکی تحت بارگذاری امواج موفق به برآورد مقاومت نهايی سکوهای دريايی شدند.

به گزارش سرويس پژوهشي ايسنا، مهندس محمدمهدی معمارپور، دانشجوی دوره دکتری دانشکده مهندسی عمران گرايش زلزله دانشگاه علم و صنعت ايران، پژوهشي را در قالب رساله دكتري خود با راهنمايی دکتر محسنعلی شايانفر طراحي و ارائه كرده است.

بر اساس اين رساله، کشور ما با دارا بودن منابع عظيم نفت و گاز همواره با مسائل مربوط به بهره‌برداری از ميادين جديد و يا توسعه ميادين موجود روبرو بوده است. در اين ميان بهره‌برداری از ذخاير نفت و گاز موجود در فلات قاره از جايگاه ويژه‌ای برخوردار است و در همين راستا ضرورت ساخت و بهره برداری از سکوهای جديد دريايی مطرح می‌شود. از طرف ديگر شرايط خاص محيطی، عدم نگهداری مناسب از سکوها در طول بهره‌برداری و اتمام عمر مفيد عمده‌ای از سکوهای موجود نياز جدی به بررسی ظرفيت واقعی سکوهای موجود در کشور ما را در آينده نزديک مطرح می‌كند.

به طور کلی رفتار غيرخطی و غيرالاستيک سکوهای دريايی فولادی مهاربندی شده تحت اثر نيروهای جانبی بزرگ همانند آنچه در مورد بار امواج با دوره بازگشت‌های بزرگ رخ می‌دهد، به طور عمده ناشی از رفتار غيرخطی مهاربندی‌ها و رفتار غير خطی شمع‌ها در داخل خاک است.

در اين رساله تلاش شده است تا با ارائه الگوی مناسب برای مدلسازی سکو که در برگيرنده رفتار غير خطی عناصر سازه‌ای و اندرکنش خاک-شمع-سازه باشد، ارزيابی هرچه دقيقتر اين سازه‌ها محقق شود. يک سکوی ثابت فلزی، مجموعه‌ای متشکل از اعضای مختلف سازه‌ای نظير شمع‌ها، جاکت و عرشه با عملکرد متفاوت در برابر بار جانبی است. همچنين عملکرد متقابل خاک، شمع‌ها و جاکت بر يکديگر بر پيچيدگی‌های عملکرد غيرخطی کل مجموعه سکو در برابر بار جانبی خواهد افزود. در اين راستا مدل عددی جامع، ساده شده و کاربردی مناسبی برای در نظر گرفتن شرايط اندرکنش خاک-شمع-سازه ارائه شده و با استفاده از آن رفتار جانبی غيرخطی يک نمونه سکوی دو بعدی مورد ارزيابی قرار گرفته است. همچنين با استفاده از مدل پيشنهادی برای اندرکنش خاک-شمع-سازه، رفتار جانبی فونداسيون شمع در شرايط بارگذاری يکسويه و تناوبی به طور مفصل برای قطرهای مختلف شمع بررسی شده است.

از جمله دستاوردها و نوآوری‌های مهم اين رساله می‌توان به همين موضوع يعنی ارائه يک مدل جامع برای در نظر گرفتن اثرات اندرکنش خاک-شمع-سازه در نرم­افزار تحليلی غيرخطی ABAQUS اشاره كرد که در اين مدل پارامترهای مختلف خاک شامل رفتار الاستوپلاستيک خاک، پديده بازشدگی در خاکهای چسبنده، نيروی اصطکاک جداره شمع در فضای گپ، فروريزش در خاکهای دانه‌ای و کاهش مقاومت خاک در شرايط بارگذاری تناوبی در نظر گرفته شده است.

با توجه به رفتار ديناميکی بارهای محيطی (موج، جريان و باد) با ارائه مدل بارگذاری ساده سازی شده در شرايط طوفانی امواج در نرم­‌افزار غير خطی USFOS ، مقاومت نهايی يک نمونه سکوی ثابت فلزی با استفاده از تحليل بارافزون ديناميکی و استاتيکی مورد ارزيابی قرار گرفته است. همچنين با استفاده از مدل پيشنهادی برای اندرکنش خاک-شمع-سازه ظرفيت نهايی سکوی نمونه دوبعدی در شرايط بارگذاری استاتيکی و تناوبی بررسی شده است.

انتهاي پيام