بررسی اثر grouting بر رفتار استاتیکی و دینامیکی سکوهای ثابت فلزی دریایی

هم اکنون انرژی یکی از بزرگترین چالش های پیش روی مردمان کره خاکی می باشد. امروزه بزرگترین منبع انرژی میدان های نفت و گاز می باشند. از آن جا که این منبع ها در روی خشکی همیشگی نیستند پس به ناچار از منبع های موجود در دریاها نیز باید بهره برداری گردد. آسان ترین و کم هزینه ترین راه برداشت از این میدان ها، ساخت سکوهای ثابت فلزی (شابلونی) می باشد. از آن جا که هزینه ساخت این سکوها بسیار گزاف است پس راه کارهایی که بتواند به گونه ای روش های طراحی بهینه این نوع سکوها و نیز افزایش طول عمر بهره برداری آنها را از طریق ترمیم آنها ارائه دهد و سبب کاهش هزینه ها گردد همواره مورد نیاز بوده است. یکی از روش های مطرح گروت کردن اعضای اصلی جاکت یعنی شمع و پایه می باشد که تا کنون تحقیقات قابل توجهی روی آن انجام نشده است. در این تحقیق برای نیل به هدف بیان شده و یافتن نحوه رفتار اعضای اصلی جاکت، مدل یک سکوی قدیمی مبنای بررسی قرار گرفت. فضای بین شمع و پایه مدل این سکو گروت شده و تحلیل های مختلفی بر روی دو نوع مدل سکوی گروت شده و گروت نشده انجام پذیرفته و پاسخ های دو مدل مقایسه شده است تا نقاط ضعف و برتری هرکدام از دو مدل مشخص گردد. همچنین دو مدل از اعضای منفرد جاکت برای حالات گروت شده و گروت نشده در نرم افزار المان محدود abaqus ساخته شده و تحت بارهای محوری مختلف و بار جانبی بصورت همزمان مورد بررسی قرار گرفتند. مدل سازی سکوها با استفاده از نرم افزار سه بعدی عددی sacs انجام پذیرفته است. مدل سازی سازه بصورت سه بعدی بوده و المان های سازه از المان های دو گره ای که سرعت تحلیل ها را بالا می برند تشکیل شده اند. تحلیل های مختلفی همچون تحلیل های درجا در دو سطح بارهای حدی و بهره برداری، زلزله در دو راستای x و y، خستگی با دو راهبرد طراحی اولیه و ترمیم و نهایتا تحلیل بارافزون در دو راستای x و y بر روی دو مدل انجام شد و نتایج هر دو مدل بررسی و باهم مقایسه شده است. نتایج حاصل از این تحقیق از برتری نسبی مدل گروت شده نسبت به مدل گروت نشده حکایت دارد. از جمله این برتری ها می توان به افزایش ظرفیت باربری مقطع گروت شده، کاهش نیروی ایجادی و نیز نسبت تنش در سر شمع ها، کاهش مقادیر برش پایه تحت اثر زلزله و بالا رفتن عمر اتصالات در مقابل پدیده خستگی اشاره کرد. موارد بیان شده ترمیم سکوهای قدیمی برش گروت کردن و نیز طراحی سکوهای جدید گروت شده را قابل توجیه نشان می دهد. به همین دلیل نیاز به تحقیق و بررسی های بیشتر از قبیل این تحقیق برای درک کامل و همه جانبه تاثیر grouting بر سکوهای ثابت فلزی احساس می گردد.