تحلیل دینامیکی سکوهای دریایی نوع خود بالارو تحت اثر امواج دریا با درنظر گرفتن اندرکنش سازه با خاک

در این پایان نامه برای بررسی رفتار واقعی این سکوها تحت شرایط محیطی دریا، تحلیل دینامیکی غیرخطی با در نظر گرفتن اندرکنش بین خاک-سازه در برابر بارگذاری موج مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور رفتار پی های منفرد (spudcans)، رفتار غیرخطی خاک در نزدیکی سازه، پدیده های ایجاد شده در مرز بین خاک و پی همچون پدیده جدایش و در نهایت رفتارغیرخطی هندسی سازه مورد بررسی قرار گرفته است. مدل سازی ها با کمک نرم افزار سه بعدی عددی abaqus، نرم افزار sacs و زبان برنامه نویسی vba انجام شده است. مدل سازه به صورت سه بعدی بوده و المان های سازه از المان های دوگرهی که در تحلیل ها سرعت را بسیار افزایش می دهند برگزیده شده است. پایه ها، بدنه توسط المان های معادل(تیر) و پی های منفرد نیز توسط المان های معادل (صفحه ای) مدل شده است. خاک مورد استفاده در این مطالعه از نوع دانه ای با زوایای اصطکاک متفاوت می باشد. در مدل سازی خاک از روش تیر بر روی بستر غیرالاستیک وینکلر (bnwf) بهره برده شده است. در این روش رفتار خاک با کمک مجموعه ای از فنرهای غیرخطی و میراگر های خطی (بر اساس منحنی های p-x و q-z خاک) مدل شده اند. برای مدل سازی جدایش بین خاک و پی، المان ویژه ای ساخته شده و در نرم افزار استفاده شده است. بارگذاری بر روی مدل توسط برنامه نوشته شده توسط vba و به صورت یک برنامه جانبی الحاقی صورت گرفته است. از sacs برای مقایسه نتایج در مراحل خطی و صحت سنجی مدل ساخته شده استفاده شده است. نتایج بدست آمده در این مطالعه نشان می دهد که رفتار خمیری خاک باعث افزایش تغییرمکان ها در تراز بدنه و نشست های ماندگار در زیر پی ها می شود. ضمنا پریود طبیعی سکو نسبت به 2 حالت پایه های کاملا گیردار و مفصلی متفاوت است و باعث تغییر پاسخ های دینامیکی سکو می شود. لذا مجموعه پی این سکو ها و خاک زیر آن باعث ایجاد یک گیرداری نسبی در تکیه گاه این سکوها می شود برای شبیه سازی این رفتار، منحنی های لنگر-دوران در فصل مشترک پایه ها با بستر دریا که وابسته به ابعاد پی و نوع خاک می باشد بدست آمده است؛ این منحنی ها یک روش ساده برای در نظرگرفتن گیرداری نسبی با فرض فنر پیچشی در این فصل مشترک به جای در نظرگرفتن اندرکنش خاک و سازه می باشد؛