دیوارهای وزنی بلوکی بتنی از جمله سازه های خاکی مرسوم در ساخت اسکله های دریایی می باشد. از مزایای این نوع اسکله ها می توان به تکنولوژی ساده ساخت (نسبت به دیگر انواع اسکله مثل شمع و عرشه و اسکله کیسونی)، ارزانی بتن نسبت به فولاد و بویژه دوام آن ها نسبت به عوامل خورنده در محیط های دریایی اشاره نمود. با توجه به عملکرد این نوع دیوارها در مناطق لرزه خیز و بنابر توصیه آیین نامه های مختلف، استفاده از مقطع گوژپشتی می تواند بهترین عملکرد را داشته باشد. مقطع اسکله بلوکی باید طوری انتخاب گردد که معیارهای پایداری در تراز شالوده و تراز های هر ردیف بلوک، در کلیه مراحل اجرای اسکله و خاکریزی پشت آن برای زلزله سطح 1 (دوره بازگشت 75 سال) ساله ارضا شود. علاوه بر معیارهای پایداری، طبق توصیه آیین نامه ژاپن، مقطع اسکله باید قادر باشد برای زلزله سطح 2 (دوره بازگشت 475 سال) عملکرد مناسبی از خود نشان دهد. لذا با بیان کلیه پارامترهایی که شکل هندسی مقطع را می سازد از جمله پیش آمدگی و عقب رفتگی بلوک ها، طول بلوک ها، شیب بلوک ها، تعداد بلوک های شیبدار، به بهینه سازی مقطع این اسکله با در نظر گرفتن کلیه قیود از جمله قیود پایداری( لغزش، واژگونی، خروج از مرکزیت، ظرفیت باربری بستر)، قیود اجرایی( حداکثر پیش آمدگی بلوک ها به سمت دریا، تناژ جرثقیل) و قیود عملکردی(تغییر مکان) توسط الگوریتم بهینه سازی گروه ذرات، پرداخته شده است. لازم به ذکر است، برای محاسبه عملکرد سازه در زلزله سطح 2 از روش دینامیکی ساده شده بر پایه مدل بلوک لغزشی نیومارک استفاده شده است. در پایان با بررسی مثال موردی پروژه اجرا شده بندر پتروشیمی پارس به بهینه سازی این اسکله پرداخته و حساسیت طرح به برخی پارامترها، متغیرهای اصلی طراحی و نقش آنها در طرح بهینه مشخص شده و درنهایت، توصیه هایی برای طرح اقتصادی اسکله های بلوکی وزنی ارائه گردیده است.

رساله حاضر، به ارائه چارچوب توسعه یک روش عددی بر مبنای گسسته سازی حجم محدود معادلات حاکم، به منظور ارزیابی عملکرد هیدرودینامیکی سازه های ساحلی و فراساحلی صلب ثابت یا متحرک، در جریان آرام گذرای تک فازی یا دوفازی سیالات لزج و تراکم ناپذیر، در فضای دو بعدی پرداخته است. با انتخاب چیدمان هم مکان برای حفظ متغیرها در میدان حل، یک روش گام جزئی در حل میدان سرعت و فشار مورد استفاده قرار گرفته است. به علاوه، یک روش حجمی بر مبنای محاسبه نسبت حجمی سیال، برای شبیه سازی سطح آزاد در نظر گرفته شده است. به منظور گسسته سازی دامنه محاسباتی نیز، از رویکرد شبکه های روی هم - شامل یک شبکه زمینه ثابت غیریکنواخت کارتزین و یک یا چند شبکه روافتاده از سلول های چهار وجهی با قابلیت حرکت - استفاده شده است. لازم به ذکر است، در شرایطی که سازه دارای حرکات آزاد بوده و از جریان اطراف خود اثر بپذیرد، نیاز به محاسبه حرکات خطی و زاویه ای آن نیز مطرح شده و این کار، با حل معادلات تغییر اندازه حرکت خطی و زاویه ای جسم صلب انجام می شود. به منظور ارزیابی روش عددی پیشنهاد شده - علیرغم آنکه سعی گردیده است تا اصول روش عددی در فضای سه بعدی بیان شود - یک کُد در فضای دوبعدی توسعه یافته و مطالعات موردی انجام شده است. این مسائل شامل انتقال میدان اسکالر در جریان برشی معلوم، جریان حفره، جریان نامتقارن حول استوانه در کانال، موج آیری، موجساز گوه ای، سقوط آزاد استوانه به درون آب و در نهایت، حرکات سازه شناور در مقابل موج ساخته شده با موجساز پاروئی، می باشند. مسائل به گونه ای انتخاب شده اند که امکان ارزیابی صحت، دقت و بررسی توانایی روش عددی به طور کامل فراهم آیند. شبیه سازی جریان دوفازی در حضور شبکه های روی هم و با استفاده از حل عددی معادله انتقال نسبت حجمی و بدون استفاده از روش های بازسازی سطح، از نوآوری های رساله حاضر می باشد. همچنین، استفاده از یک میانیابی غیربقائی در انتقال تمامی متغیرهای میدان جریان دوفازی مذکور، که در عین سادگی پیاده سازی، حساسیت در تشابه کیفیت سلول های محاسباتی مجاور هم در شبکه های مختلف را کاهش داده است، از دیگر نوآوری ها می باشد. برای گسسته سازی جمله گرادیان فشار و نیز تقریب فشار در حین انتقال در میان شبکه ها در جریان دوفازی، یک میانیابی وزنی جدید پیشنهاد گردیده که با ساده سازی انجام شده در شبیه سازی سطح آزاد در تطابق است. معرفی روشی به منظور یافتن سلول میزبان یک نقطه در فضای محاسباتی - که سرعت حل را در مقایسه با روش های موجود افزایش می دهد - از دیگر نکات برجسته رساله حاضر است. همچنین، با توجه به عدم وجود ملاحظه خاص در ارائه اساس روش عددی، توسعه پایدار الگوریتم به فضای سه بعدی امکان پذیر خواهد بود. بر این اساس، فلوم موج عددی توسعه یافته است که علاوه بر امکان پیاده سازی انواع موجسازهای گوه ای، پاروئی و پیستونی، حرکات سه درجه آزادی و بزرگ یک سازه شناور را در مقابل امواج ثبت نموده و امکان بررسی حرکات نسبی چند سازه را نیز، دارد.

مناطق ساحلی در زمره پرجمعیت ترین مناطق در جهان به شمار می روند و مساحت زمین هایی از دنیا که در معرض فرسایش و رسوب گذاری هستند بسیار زیاد است. از همین روی، حفاظت از سواحل در زندگی روزمره بسیاری از مردم دنیا اثر مستقیم دارد. درک صحیح از رفتار طبیعت در پدیده انتقال رسوب در اتخاذ قدم ها و تصمیمات درست مهندسی در جهت حفاظت از سواحل نقش کلیدی ایفا می-کند. با توجه به اهمیت پیش بینی رفتار طبیعت در پدیده انتقال رسوب، در سال های اخیر توجه محققان به سوی ایجاد مدل های عددی مناسب، که با صرف هزینه کم و زمان معقول، دقت مناسبی را بدست دهند معطوف گردیده است. در این پژوهش سعی شده با توسعه کد متن باز sphysics، مدلی عددی با کوپلینگ چهارجهته بر پایه روش sph فراهم آید. مدل تهیه شده، با نگرش ذره ای، رسوبات غیرچسبنده بار بستر را شبیه سازی می نماید و با استفاده از مدل استرانگ، به مدل سازی برخورد بین سنگدانه های رسوب می پردازد. مدل استرانگ با فرض برخورد لحظه ای بین اجسام صلب، مشخصات حرکتی آنها پس از برخورد را ارائه می نماید. در تحقیق حاضر همچنین برای حل مشکلات عددی پیش آمده، که در فصل چهارم به آنها اشاره شده، مدلی برای تماس بین سنگدانه ها پیشنهاد گردیده است. در ادامه، برای مدل سازی انتقال بار بستر چسبنده، مدلی دو فازی با امکان مدل سازی سیال غیرنیوتنی ارائه گردیده است. در تمام مراحل توسعه کد سعی شده با استفاده از الگوریتم مناسب، بیشترین سرعت ممکن در اجرا فراهم شود و با انجام صحت سنجی های مناسب و مرسوم در ادبیات فنی، دقت و توانایی مدل در شبیه سازی پدیده ها مورد سنجش قرار گرفته است. اگرچه زمان و هزینه محاسباتی بالا، امکان استفاده مستقیم از مدل تحقیق حاضر را در کاربرد های مهندسی محدود می سازد، امید است در آینده با افزایش توان محاسباتی و گسترش الگوریتم های سریع پردازش موازی، مدل حاضر راهی به سوی کاربردهای مهندسی و طراحی نیز بیابد.

چکیده ندارد.

در این تحقیق برخی از پارامترهای شکل بدنه و سیستم مهاربندی که بطور مستقیم و یا غیر مستقیم بر رفتارهای حرکتی سکوهای نیمه مستغرق اثرگذار هستند مورد بررسی قرار گرفته اند. هدف از این پژوهش یافتن علت تغییرات ایجاد شده در رفتارهای حرکتی به دنبال وقوع تغییراتی در هندسۀ سکو و خصوصیات سیستم مهاربندی می باشد. اساس این تحقیق بر مقایسه استوار است. لذا همانند هر مقایسه ای، معیاری برای همگون بودن (هم دسته بودن) مورد نیاز است تا بتوان اساساً دو نمونه را با یکدیگر مورد قیاس قرار داد. در این تحقیق روشی غیر از ثابت نگاه داشتن حجم بخش مستغرق سکو برای انجام مقایسات در مورد شکل هندسی مورد استفاده قرار گرفته است، و آن پیروی از الگوریتمی واحد برای ساخت مدلهائی است که در تمام ابعادشان با هم متفاوت هستند. در واقع معیار هم دسته بودن مدلهای مورد بررسی گذار از مسیری واحد برای طراحی هندسی آنان می باشد. پس از بررسی تغییرات رفتارهای حرکتی سکو به دنبال تغییر در ابعاد و خواص اثرگذار بر پایداری و پاسخ ها، روندهای منظمی در پاسخ ها قابل ملاحظه است. بطوری که می توان با در کنار هم قرار دادن روند تغییرات ایجاد شده در پاسخ ها و هندسۀ سازه، به نتیجه گیری های قابل تعمیمی دست یافت. آثار ناشی از تغییر پیش کشیدگی خطوط مهار، و همچنین مقایسۀ چند الگوی مهاربندی از نقطه نظر کارآئی در مواجه با نیروهای محیطی با جهات متغیر، اساس بررسی ها در زمینۀ سیستمهای مهاربندی را تشکیل می دهند.