عنوان پایان‌نامه
آنالیز دینامیکی غیرخطی سکوی پایه کششی باپلان مثلثی بادرنظرگرفتن اثر اندرکنش آب وسازه
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران-سازه های دریایی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1371;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 44272
- تاریخ دفاع
- ۰۵ اسفند ۱۳۸۸
- دانشجو
- شهاب صادقی
- استاد راهنما
- خسرو برگی
- چکیده
- حفاری چاه های نفتی در اعماق زیاد مسئله مورد توجه سال های اخیر پژوهشگران سازه های دریایی می باشد. پیشرفت ها در این زمینه به نوعی بوده که رسیدن به اعماق بیشتر از 1000متری را میسر نموده است. با افزایش عمق آب (بیشتر از حدود 500 متر) سکوهای ثابت که بر اساس تحمل بارهای خمشی و برشی طراحی می‌شوند، بازدهی خود را از دست می‌دهند. سکوی پایه کششی در حقیقت یک سازه مرکب می‌باشد که نسبت به حرکات افقی مانند یک سازه شناور عمل می‌کند، در حالیکه نسبت به درجات آزادی قائم همچون سازه ثابت رفتار می‌کند. با توجه به توضیحات فوق و از آنجا که نقاط متحمل برای وجود ذخائر نفتی در دریای خزر دارای عمق زیاد می‌باشند انجام مطالعاتی در مورد انواع سکوهای مناسب برای دریا های عمیق ضروری می‌باشد. مطالعات مقدماتی و مقایسه ای نشان می‌دهد که سکوی دارای پایه کششی، نوعی مناسب از سازه های تطبیقی برای دریای خزر می‌باشد. ایده جدید در سکوهای پایه کششی، سکوی با پلان مثلثی می‌باشد که رفتار دینامیکی آن به طور گسترده با در نظر گرفتن پارامترهای مختلف تئوریک برای گزینه‌های مختلف حالات دریا، تئوری‌‌های متفاوت، هندسه‌های مختلف برای محاسبات متفاوت بر روی تاندون‌ها با در نظر گرفتن بارگذاری امواج دریا و اثرات اندرکنش با جریان به ازای تقاریب مختلف سطح آزاد آب مورد بحث قرار گرفته و نتایج آنالیز می‌گردد.
- Abstract
- Drilling of oil wells in deeper sea is continuing with striking advances, reaching a water depth of more than 1000 m. These water depths are associated with larger hydrodynamic effects and total base moment, finally resulting in more material. The tension leg platform (TLP) is a moored floating structure whose buoyancy is more than its weight. The mooring system of TLP consists of number of tensioned tendons connected to the columns at the top and anchored to the seabed at the bottom. The mechanics of TLP is highly nonlinear due to larger structural displacements and fluid motion–structure interaction. Triangular TLP has major consideration for deepwater application also due to its relative insensitivity with increasing water depth, excellent station keeping characteristics, etc. which makes this as a most cost effective and practical production system for deep waters. Dynamic analysis of a triangular model TLP under the regular waves is presented, considering the coupling between surge, sway, heave, roll, pitch and yaw degrees of freedom. The analysis considers various nonlinearities produced due to change in the tendon tension and nonlinear hydrodynamic drag force. The wave forces on the elements of the pontoon structure are calculated using linear wave theory and Stokes’ Second-Order wave theory and Morison’s equation up to the free surface with some approximations and extrapolation methods to evaluate the wave kinematics between the mean water level and the wave free surface. The nonlinear equation of motion is solved in the time domain using Newmark’s beta integration scheme. Numerical studies are conducted to behavior of a triangular TLP and investigate some of the parameters such as the wave height, the wave frequency, the water depth and the spacing between the columns of the TLP and shows the effects of the response of the TLP under the waves when the strain of the tendons is constant or variable.
