صابر سلطانی بند - کارشناس ارشد عمران –سازه

سکوهاي پایه کششی از جمله سکوهاي دریایی اقتصادي براي استفاده در آب هاي عمیق به شمار می روند. پیش بینی درست پاسخ دینامیکی سکو به بارهاي محیطی در طراحی اقتصادي و ایمن آن از اهمیت زیادي برخوردار است. در این مقاله رفتار دینامیکی سکوي پایه کششی، تحت اثر همزمان نیروهاي هیدرودینامیکی و زوایاي مختلف نسبت به جهت موج (جهت surge) در نظر گرفته شده اند. مقدار حداکثر و همچنین زمان اعمال این بارها برابر بوده و محل اعمالشان بر ستون کناري و در اعماق مختلف نسبت به سطح آزاد می باشد. نیروهاي هیدرودینامیکی با استفاده از معادله موریسن اصلاح شده بدست آمده اند و براي محاسبه سینماتیک ذرات آب از تئوري غیرخطی استوکس مرتبه پنجم استفاده شده است. علاوه بر این در این تحقیق تاثیر عوامل متعددي نظیر وابستگی درجات آزادي، جابجایی هاي بزرگ سکو، نوسان سطح آزاد آب و حضور عبارت مرتبه دوم سرعت در نیروي درگ، که باعث غیرخطی شدن مسئله می شوند، در نظر گرفته شده اند. براي حل معادلات غیر خطی حرکت سکو در حوزه زمان از روش عددي رونگه-کوتا مرتبه چهارم استفاده شده است. نمودار پاسخ سکو در درجات آزادي مختلف بر حسب زمان رسم شده است. بر طبق این نتایج، بار ضربه ايمستطیلی در بین بارها بیشترین تاثیر را در افزایش پاسخ سازه دارد. با افزایش زاویه بارگذاري ضربه اي، پاسخ بار ضربه اي بررسی شده است. بارهاي ضربه اي به صورت مستطیلی، نیم سینوسی، مثلثی و نیم مثلثی و در در درجات آزادي sway و roll افزایش و در سایر درجات آزادي کاهش می یابد و همچنین اگر بار ضربه اي در عمق بیشتري نسبت به سطح آزاد به ستون ها وارد شود پاسخ سکو در درجات آزادي roll و pitch افزایش زیادي می یابد و این در حالی است که در سایر درجات آزادي تغییري در مقدار پاسخ سکو مشاهدهنمی شود

سکوی پایه کششی، بار ضربه ای، پاسخ دینامیکی