بررسی رفتار سکو های ثابت فلزی دریایی در برابر گسیختگی پیشرونده
چکیده
گسیختگی پیشرونده، برای توضیح پدیده انتشار یک خرابی موضعی بصورت زنجیروار که منجر به خرابی جزئی یا کلی سازه می گردد، استفاده می شود. بررسی مطالعات نشان می دهد که رفتار سکوهای ثابت فلزی دریایی در برابر گسیختگی پیشرونده بطور کامل مورد بررسی قرار نگرفته است. از آنجاییکه این نوع سازه ها دارای اهمیت فوق العاده ای هستند، مطالعه بر روی رفتار آنها پس از وقوع خرابی در یکی از اعضای اصلی سازه ای ضروری بنظر می رسد. بدین منظور، این مطالعه بر روی یک سکوی ثابت فلزی دریایی در خلیج فارس صورت گرفت. در این مطالعه برخی از اعضای اصلی سازه که امکان خرابی آنها وجود دارد حذف می گردد و رفتار سازه در سناریوهای مختلف خرابی مورد بررسی قرار می گیرد. برای انجام آنالیز غیرخطی، پایه و عرشه سکو با استفاده از نرم افزار opensees بصورت سه بعدی مدل شده و از المانfiber برای مدلسازی رفتار خطی و غیرخطی اعضای سازه استفاده شده است. امکان پلاستیک شدن در طول اعضا و در سطح مقطع آنها و همچنین کمانش اعضای فشاری نیز درنظر گرفته شده است. برای بررسی رفتار کامل سکو اثر اندرکنش شمع-خاک-سازه نیز در نظر گرفته شده است. همچنین برای یکسان سازی دقیق تر شرایط کلی سازه، بارهای محیطی نیز بصورت بارگذاری موج بر روی سازه اعمال گردیده است. با توجه به سناریو های حذف ناگهانی اعضای سازه ای، تحلیل های دینامیکی غیر خطی بر روی سازه صورت گرفته و پتانسیل بروز گسیختگی پیشرونده در آنها مشخص گردیده است. در ادامه به محاسبه ظرفیت باقیمانده سازه در برابر گسیختگی پیشرونده و مقاومت آن پس از حذف ناگهانی اعضا و همچنین حالت های خرابی مرتبط پرداخته شده است. بدین منظور از نتایج مربوط به بخش قبل و همچنین تحلیل های دینامیکی افزایشی قائم استفاده گردیده است. در ادامه با مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج حاصله از یک مدل بدون عرشه، تاثیر مدلسازی عرشه مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با انجام تحلیل استاتیکی بر روی سازه مقادیر ضریب افزایش بار در تحلیل استاتیکی تعیین گردیده است. بررسی نتایج نشان می دهد هرچند در تعدادی از سناریوها بعضی از اعضا وارد ناحیه غیرخطی شدند، اما در نهایت به کرنش حد گسیختگی نرسیدند. همچنین بررسی ها نشان می دهد که نتایج تحلیل گسیختگی پیشرونده در حالت بدون مدلسازی عرشه منجر به طراحی نسبتا محافظه کارانه ای می گردد.