بررسی تاثیر اندرکنش شمع-خاک- سازه بر رفتار دینامیکی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Place of Publication, Distribution, etc.
تهران
PHYSICAL DESCRIPTION
Other Physical Details
۵۰۲ ص.
NOTES PERTAINING TO TITLE AND STATEMENT OF RESPONSIBILITY
Text of Note
بهروز عسگریان، حسن قاسم زاده
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Body granting the degree
صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
Date of degree
۱۳۹۰
Discipline of degree
سازه های دریایی
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
چگونگی عملکرد سازه های دریایی تحت بارهای جانبی دینامیکی ناشی از بار باد، موج دریا و نیروهای زلزله و تخمین اثرات اندرکنش خاک-شمع-سازه بر عملکرد آنها یکی از موارد پیچیده در مسائل مدل سازی سکوها میباشد. با توجه به شرایط محیطی که بر این سازه ها تحمیل میگردد، بررسی خواص دینامیکی سکوها و شناسایی پارامترهای دینامیکی آنها در طراحی اعضای سازه ها نقش بسزائی دارند. در این پایان نامه سعی شده است با مقایسه تجربی و عددی پاسخ دینامیکی یک مدل مقیاس شده در دو حالت تکیه گاهی پایه مفصلی و فونداسیون شمعی، اثر اندرکنش خاک-شمع-سازه را مورد بررسی قرار دهد. جهت نیل به این مقصود، از یک نمونه سکوی نفتی در خلیج فارس(1QPS)، یک مدل فیزیکی با مقیاس 51:1 ساخته شده است. این سکو در حالت اول روی تکیه گاه صلب در آزمایشگاه سازه نصب گردید و آزمایشات در شرایط تکیه گاهی مفصلی انجام گردیده است. در حالت دوم این سکو روی هشت شمع مدفون در یک لایه ماسه ای نصب گردید. در این تحقیق برای تحریک مدل آزمایشگاهی از روش ارتعاش اجباری استفاده شده است. به همین منظور از یک مرتعش کننده با دو جرم خارج از مرکز که بر تراز عرشه متصل شده استفاده گردید. این دستگاه یک نیروی هارمونیک با محدوده فرکانسی وسیع اعمال میکند. با پردازش داده های حاصل از آزمایشات خصوصیات دینامیکی سکو شامل فرکانس طبیعی، شکل مودها و میرایی متناظر هر مود برای دو حالت تکیه گاهی مذکور مقایسه گردیده است. همچنین برای بررسی اثر تغییر در سختی سازه به واسطه افزودن یا برداشتن مهاربند، آزمایشات در 4 حالت مختلف پیکربندی اعضای سازه ای انجام گرفته است. همچنین با استفاده از قابلیت نرمافزارهای SCASوSUQABA ، مدلسازی عددی سکو در هر دو حالت تکیه گاهی انجام پذیرفته است. برای مدل سه بعدی در نرم افزار SUQABA از المان dilos برای خاک و المان maeb برای اعضای سکو و شمع استفاده گردیده است. برای در نظر گرفتن اثر غیرخطی اندرکنش خاک-شمع-سازه از معیار گسیختگی مور-کولمب و المان ecafretni خاک-شمع استفاده شده است. برای مدلسازی این اثر در نرم افزار SCAS فنرهای غیرخطی z-Q ،z-T ، y-P طبق روابط IPA مدل شده است. بر اساس نتایج، مشاهده گردید که خصوصیات دینامیکی سکو تحت اثر اندرکنش خاک-شمع-سازه به طور قابل توجهی دستخوش تغییر میشود. ضمنا هر دو مدل عددی پیچیده و ساده سازی شده (به ترتیب SUQABA و SCAS) میتواند این اثر را برای سکوهایی که درمعرض بارگذاری دینامیکی با تغییر شکلهای اندک هستند را با دقت پیش بینی کند. نتایج آنالیز تجربی نشان میصدهد که اثر اندرکنش سبب کاهش فرکانس طبیعی سازه و افزایش میرایی متناظر هر مود میگردد و بر روی خصوصیات دینامیکی سکو در مودهای بالاتر تاثیرات چشمگیرتری را نسبت به مود اول به همراه دارد. نتایج عددی به دست آمده از مدل-های SCAS و SUQABA تطابق بیشتری را با مشاهدات آزمایشگاهی در مود اول در قیاس با مودهای بالاتر داراست.