12313

ارزيابي سازه جاكت نگهدارنده توربين بادي با در نظر گرفتن اندركنش خاك-شمع-سازه تحت تاثير امواج در حال شكست

1393

دكتر ناصر شابختي

رفتار ديناميكي جاكت نگهدارنده توربين بادي در مناطق فراساحل به علت رفتار اندركنشي موج – سازه و باد از پيچيده گي خاصي برخورداراست. بعلاوه اين نوع از سازه هاي دريايي به طور متناوب تحت تاثير امواج شكنا قرار مي گيرند. عموما نيروي امواج شكنا شامل سه نيروي پسا، اينرسي و ضربه است كه دو نيروي اول شبه استاتيكي هستند و توسط معادله موريسون محاسبه مي شوند. نيروي ديناميكي ضربه در مدت زماني بسيار كم و با دامنه بسيار بزرگ بر سازه اعمال شده و سبب تحريك شديد ديناميكي مي شود. هدف اين تحقيق بررسي مدل هاي مختلف ساده سازي شده اندركنش خاك-شمع-سازه در سازه هاي جاكت تحت تاثير امواج شكنا است. بدين منظور يك مدل اجزا محدود از جاكت OC4 به عنوان مدل مرجع با استفاده از روش تير بر روي شالوده غير خطي وينكلر و سه روش ساده سازي شده اندركنش خاك- شمع - سازه شامل روش طول موثر پايداري با 2 , 4 , 6 و 8 برابر قطرشمع، ماتريس سختي و فنر هاي مستقل مدل سازي شده است. از آنجايي كه كليه روابط موجود براي اعمال نيروي ضربه موج شكنا بر روي يك سيلندر تنها ارايه شده اند و براي جاكت ها رابطه اي جهت اعمال نيروي موج شكنا وجود ندارد بنابراين براي اعمال نيروي هيدروديناميكي بر سازه از نتايج آزمايشگاهي و تحليلي موجود استفاده شده است و اين نيرو به صورت بار گره اي بر سازه اعمال شده است. با انجام تحليل ديناميكي گذرا، پاسخ هاي ديناميكي سازه همانند جابه جايي در پايه برج، نيروي برش پايه و نيروي موجود در اعضاي سازه در مدل هاي مختلف به دست آمده است و با مدل مرجع مقايسه شده است. نتايج بدست آمده نشان مي دهد روش طول موثر پايداري با عمق گيرداري هشت برابر قطر شمع بهتر از روش ها ديگر فركانس طبيعي سازه را ارايه مي كند و تنها داراي دو درصد اختلاف نسبت به مدل مرجع مي باشد. بعلاوه نتايج نشان مي دهد مقدار جابه جايي عرشه سازه تحت موج شكنا در كليه مدل هاي ساده سازي شده كمتر از مدل مرجع بوده ولي روش طول پايداري با عمق گيرداري هشت برابر قطر شمع كمترين اختلاف را با مدل مرجع نشان مي دهد. در ادامه مقايسه نتايج نيروي برشي و محوري اعضا ء سازه نشان مي دهد روش ماتريس سختي به نسبت ساير روش هاي ساده سازي شده تخمين بهتري از نيروي برشي و محوري اعضاي سازه تحت نيروي موج شكنا را ارايه مي نمايد.

1/1/1900 12:00:00 AM

79648

1402/06/12