عنوان

بکارگیری روش آنالیز مودال در تعیین خصوصیات دینامیکی سکوهای فراساحلی در معرض روئیدنی‌های دریایی

پ۲۵۳۳۹

per

بکارگیری روش آنالیز مودال در تعیین خصوصیات دینامیکی سکوهای فراساحلی در معرض روئیدنی‌های دریایی

محمدعلی لطف اللهی یقین

عمران

۱۴۰۰

۹۹ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

مهندسی عمران گرايش سواحل بنادر و سازه‌ های دریایی

۱۳۹۹/۰۹/۲۶

چکیده: هدف از این مطالعه مقایسه رفتار سکوهای فراساحلی در شرایط مختلف روییدنی¬های دریایی، جهت مدیریت بهتر در مواجهه با این پدیده در این قبیل سازه¬ها می¬باشد. تغییر پارامترهاي مودال در یک سازه شامل فرکانسهاي طبیعی، شكل مودها و نسبت‌های میرایی در حضور روییدنی های دریایی و خطر وقوع پدیده تشدید در چنین شرایطی لزوم پاکسازی سطوح پوشیده شده از روییدنی‌های دریایی را دوچندان می کند. در سکوهای دریایی، پدیده ماکروفولینگ به عنوان یک جرم سازه‌ای اضافی عمل می‌کند که منجر به افزایش وزن و قطر سازه‌های دریایی می‌گردد که این موضوع نیز به نوبت خود باعث تشدید اثرات کشش هیدرودینامیکی و نیز افزایش زوال سکو می‌گردد. تاثیرات اصلی رویییدنی¬های دریایی بر سازه¬های فراساحلی شامل موارد ذیل می¬باشد: (1) افزایش قطر حلقوی(که منجربه افزایش بار هیدرودینامیکی می¬شود) (2) ضریب درگ افزایش می¬باید (3) جرم سازه افزایش می¬یابد (که منجربه کاهش فرکانس می¬گردد) (4) ناپایداری¬های هیدرودینامیکی بیشتر می¬شوند (۵) زبری سطوح پوشیده شده از روییدنی‌دریایی افزایش می یابد. در کل روییدنی‌دریایی باعث تغییر مشخصات دینامیکی سازه می‌شود. برای بررسی تاثیر روییدنی¬های دریایی بر فرکانس و ارتعاش، یکی از تیپ¬های معمول سازه¬های فراساحلی با روییدنی¬های دریایی با ضخامت¬ها و چگالی¬های مختلف پوشش داده شده است. نتایج حاصل از سناریوهای مختلف این تحقیق حاکی از تاثیر بسزای روییدنی¬های دریایی در کاهش فرکانس سازه می‌باشد. در بین سناریوهای بررسی شده، سناریویی که دارای ضخامت و چگالی بیشتری از بقیه بوده، در کاهش فرکانس سازه تاثیر بیشتری داشته است. همچنین با بررسی دو حالت (ضخامت ثابت روییدنی¬ها و چگالی متغیر) و (ضخامت متغیر و چگالی ثابت) عملکرد سازه مورد تحلیل قرار گرفت، که نتایج آن حاکی از حساسیت بیشتر خصوصیات دینامیکی سازه به ضخامت روییدنی¬های دریایی نسبت به چگالی آن دارد.

Abstract: The purpose of this study is to compare the behavior of offshore platforms in different conditions of marine growth, for better management in the face of this phenomenon in such structures. Changes in modal parameters in a structure, including natural frequencies, the shape of modes and damping ratios in the presence of marine growth, and the risk of exacerbation in such conditions, double the need to clear the surfaces covered by marine growth. In offshore platforms, the macrofouling phenomenon acts as a mass of additional structures, which leads to an increase in the weight and diameter of offshore structures, which in turn intensifies the effects of hydrodynamic tension and increases the deterioration of the platform. The main effects of marine growth on offshore structures include the following: (1) an increase in ring diameter (which leads to an increase in hydrodynamic load) (2) an increase in drag coefficient (3) an increase in the mass of the structure (Which leads to a decrease in frequency) (4) hydrodynamic instabilities increase (5) roughness of surfaces covered by marine growth increases. In general, marine growth changes the dynamic characteristics of the structure. To investigate the effect of marine growth on frequency and vibration, one of the common types of offshore structures is covered with marine growth with different thicknesses and densities. The results of different scenarios of this study indicate the significant effect of marine growth on reducing the frequency of the structure. Among the studied scenarios, the scenario that had a greater thickness and density than the others, had a greater effect on reducing the frequency of the structure. Also, by examining two modes (constant thickness of vegetation and variable density) and (variable thickness and constant density), the performance of the structure was analyzed, the results of which indicate that the dynamic properties of the structure are more sensitive to the thickness of marine growth.

Application of modal analysis method in determining the dynamic properties of platforms exposed to marine growth

اصغری،‏

‏حامد

تهيه کننده

‏لطف اللهی یقین،

مجتهدی،

‏محمدعلی

‏ علیرضا

استاد راهنما

استاد مشاور

‏ تبریز