معرفی اندازه شدت کارآمد و با کفایت جهت انجام آنالیز نیاز لرزه ای احتمالاتی سکوهای ثابت فلزی نفتی و بررسی اثر زلزله حوزه نزدیک دارای پالس سرعت

امروزه در کشور های توسعه یافته و در حال توسعه، رشد سریع تکنولوژی باعث به وجود آمدن نیازی روزافزون به منابع انرژی شده است. در این میان منابع هیدروکربنی از جمله نفت و گاز یکی از منابع اصلی تولید انرژی می باشد. وجود بسیاری از این مناطق در نواحی مستعد لرزه خیزی کار را برای طراحان دشوارتر کرده است و این امر سبب شده که مطالعاتی در زمینه ایمنی هر چه بیشتر این سازه ها در برابر نیروهای جانبی همچون زلزله انجام شود. طراحی در برابر بار زلزله که یکی از بارهای اصلی وارده بر سکوهای دریایی می باشد، از اهمیت بالایی برخوردار است. عدم قطعیت های موجود در بارگذاری زلزله و مقاومت اعضای سازه ای از یک سو و از سوی دیگر نیاز به اطمینان از نحوه عملکرد سکو، اهمیت استفاده از روش هایی بر پایه آمار و احتمالات را آشکار تر نموده است. برای برآورده نمودن مقاصد فوق، آنالیز نیاز لرزه ای احتمالاتی به عنوان ابزاری مناسب جهت تخمین میانگین فرکانس سالانه تجاوز از یک حد مشخص پارامتر پاسخ سازه ای به کار گرفته می شود. با پیشرفت علوم مرتبط با رایانه، امروزه مدل سازی عددی سازه ها و همچنین بارهای محیطی میسر گشته است و می توان رفتار هر گونه سیستم سازه ای را با دقت کافی مدل سازی نمود. در این پایان نامه سعی بر این موضوع شده است که مدل عددی یک سکوی دریایی با توجه به رفتار واقعی آن ارائه شود. اثرات اندرکنش شمع-خاک-سازه در این پایان نامه به صورت مفصل بررسی شده است. ابتدا رفتار مدل های شمع تک با در نظر گرفتن خاک اطراف آن، بر پایه مدل معادل تیر بر پی غیر خطی وینکلر با در نظر گرفتن مقاومت جانبی خاک و همچنین مقاومت اصطکاکی سطح شمع و مقاومت انتهایی شمع، بررسی شده است و سپس آنالیز دینامیکی انجام شده با نرم افزار opensees با آزمایش های centrifuge انجام شده در دانشگاه davis در این زمینه مقایسه شده است که تطابق قابل قبولی از مقایسه آنها بدست آمده است. در مرحله بعد با توجه به مدل های تأیید شده، سکوی دریایی نمونه ای با در نظر گرفتن کمانش اعضای مهاربندی، اثرات خستگی کم چرخه و همچنین اندرکنش شمع-خاک-سازه مدل سازی شده است. در این پایان نامه آنالیز دینامیکی غیر خطی افزایشی (ida) که یکی از نوین ترین روش ها در تعیین ظرفیت سازه می باشد انجام شده است و با ارائه نمودارهای ida در قالب edp های مختلف بحث مفصلی راجع به کارایی این edp ها در نشان دادن مود های پاسخ مختلف سکو صورت پذیرفته است و نهایتا همان edp معمول در مورد سازه های ساختمانی یعنی ماکزیمم دریفت بین طبقه ای برای سکوی نمونه فوق پیشنهاد شده است. سپس نمودار ida در قالب اندازه شدت های مختلف برای مجموعه 40 رکورده حوزه نزدیک دارای پالس سرعت رسم شده است و پراکندگی نمودارهای ida در محدوده ناپایدار دینامیکی کلی محاسبه شده است. با توجه به پراکندگی کمتر محاسبه شده برای im تغییر مکان طیفی غیر الاستیک، این اندازه شدت کاراترین im برای سکوی نمونه مورد نظر می باشد. همچنین با استفاده از آنالیز رگرسیون خطی کفایت اندازه شدت های مختلف بررسی شد که این im کفایت مناسبی نیز دارد.