بررسی پاسخ تحلیل دینامیکی غیرخطی یقینی و تصادفی سکوی جک آپ با در نظر گرفتن اندرکنش خاک- شالوده

واحدهای جک آپ از دهه 1955 وارد عملیات اکتشاف و استخراج نفت و گاز شدند[ 1]. یک سکوی جک آپ سازه ای است مشتمل بر بدنه، سه یا چهار پایه خرپایی مشبک، نوعی شالوده و مکانیسمی برای بالا و پائین بردن پایه ها. این مجموعه در حالتی که پایه ها از بدنه افراشتههستند، به محل مورد نظر حمل می شود. سپس پایه ها با مکانیسمی ویژه به پایین رانده شده و پس از رسیدن به بستر با پمپاژ آب دریا درونمخازن شناوری تعبیه شده در داخل بدنه، پیش بارگذاری و به بستر دریا فرو می روند. آنگاه بدنه تا ارتفاع مورد نیاز که بر مبنای شرایط موضعی دریا تعریف و تعیین می گردد با کمک همان مکانیسم ویژه بالا برده شده و در تراز عملیاتی آن تثبیت می شود.بر اساس آمارهای موجود، یک سوم از حوادث جک آپ ها ناشی از مشکلات شالوده هاست[ 2] . بهترین راه برای جلوگیری از اینگونه حوادث،ارزیابی دقیق داده های خاک بستر به منظور تعیین پارامترهای مورد نیاز برای پیش بینی رفتار خاک- شالوده و انتخاب مدل ریاضی مناسب و واقع گرایانه با در نظر گرفتن عوامل غیرخطی کننده در این رفتار است. در این مقاله با استفاده از مشخصات خاک، ظرفیت باربری اسپاد کنمحاسبه شده است. سپس با رسم نمودار ظرفیت باربری در برابر نفوذ، عمق نفوذ مورد نیاز پیش بارگذاری تعیین و بر اساس آن، مختصات قائمنقطه استقرار تکیه گاه مشخص گردیده است. مدلسازی سازه با جزئیات کامل و رفتار غیرخطی تعاملی موج- سازه- شالوده- خاک با استفاده ازنرم افزارUSFOSانجام پذیرفته است. با انجام تحلیل های یقینی در مقابل موج حداکثر، مقادیر حداکثر پاسخ های تغییرمکان، برش و لنگرواژگونی یقینی بدست آمده است. سپس تحلیل های دینامیکی غیرخطی تصادفی بر روی سازه مورد نظر با مدل طیفی هم ارز موج حداکثر انجام شده است؛ پس از تحصیل پاسخ های سری زمانی، توزیع تابع چگالی والد و حداکثر از پاسخ های سری زمانی ترسیم و مدل توزیع ویبول بهتوزیع حداکثر پاسخ ها برازش یافته و سپس حداکثر پاسخ از روابط موجود تعیین گردیده است و در نهایت نتا یج دو روش تحلیل ی یقین ی و تصادفی با یکدیگر مقایسه شده است. نشان داده می شود که به علت حساسیت پاسخ های سازه به رفتار دینامیکی و غیرخطی ، مطالعات بر مبنای موج های تصادفی نامنظم که تصویر درستتری از شرایط واقعی دریا می دهند نسبت به فرض موج معین شبیه سازی بهتری از رفتارهای غیرخطی دینامیکی سازه جک آپ ارائه می دهد

Keywords:

جک آپ , رفتار دینامیکی غیرخطی , پاسخ تصادفی , پاسخ یقینی , اندرکنش خاک- شالوده