بررسي پاسخ سكوهاي فراسـاحلي ثابت فلزي مجهز به آلـياژ حافظه دار شكلي درعمق هاي مختلف تحت نيروي امواج

Investigation on Response of Fixed Offshore Platforms Equipped With Shape Memory Alloy Elements at Different Depth under Extreme Wave Loading

در اين مقاله پاسخ سكوهاي فراساحلي ثابت فلزي در عمق هاي مختلف تحت اثر نيروي موج، كه مهاربندهاي آن مجهز به آلياژ حافظه دار شكلي فوق ارتجاعي مي باشد، مورد مطالعه قرار گرفته شده است. براي اين منظور سكوهاي واقع شده در عمق هاي آب مختلف شامل 70، 110 و 150 متري بررسي شده است. ابتدا براي ارزيابي رفتار غيرخطي سكوها و بدست آوردن مقاطع سكوها در رفتار غيرخطي از تحليل بارافزون با استفاده از نرم افزار SACS استفاده شده است، سپس تحليل غيرخطي تاريخچه زماني با استفاده از نرم افزارالمان محدود ANSYS براي سكوهاي در عمق هاي مختلف و در دو حالت مجهز به سيستم مهاربندي آلياژحافظه دار شكلي وبدون آلياژ حافظه دار شكلي تحت امواج طوفاني انجام شده است. با مقايسه وبررسي نتايج مشخص مي گردد كه سكوي موجود در عمق 70 متري تحت امواج طوفاني داراي رفتار خطي بوده واستفاده از آلياژ حافظه دار شكلي تاثيري در رفتار سكو نخواهد داشت، در حاليكه درسكوهاي واقع شده در عمق هاي 110 و 150 متري با استفاده از سيستم مهاربندي آلياژ حافظه دار شكلي رفتار غير خطي وكرنش هاي پسماند در سازه حذف گرديده وانرژي وارده به سكو بوسيله آلياژ حافظه دار شكلي جذب مي گردد و انرژي در المانهاي اصلي سازه به ميزان قابل توجهي كاهش مي يابد

In this research, the response of fixed offshore platforms equipped with shape memory alloy elements at the different depths under extreme wave loading are taken into account. For this purpose platforms located in different water depths 70, 110 and 150 has been considered. At first for evaluation of the nonlinear behavior of three platforms, pushover analysis using SACS has been engaged. Then nonlinear time history analysis under storm environmental condition using ANSYS finite element program has been performed on platforms situated in each water depths for two cases of with and without SMA. Based on results of this study, platform located in 70 meter water depth under storm wave has linear behavior and use of SMA doesn’t have any effect on it, while with equipped SMAs on 110 and 150 meters water depth platforms, SMA can be used such as a damper in structure because they have re-centering and energy dissipation capabilities. Applying the SMA damper in the jacket bracing, topside displacement and energy dissipation is controllable via mechanical properties of SMA selected by designer judgment as well re-centering capability of related damper prevents to generate residual strain in structure joint cans and members.