لوله ها، در برخی موارد در معرض بارهای جانبی سنگین و تصادفی قرار می‎گیرند که ممکن است منجر به صدمات اساسی در آن ها شود. توانایی لوله ها در جذب انرژی بار وارده و تبدیل آن به تغییر شکل خمیری یکی از موارد مورد توجه در بسیاری از کاربرد های مهندسی می‎باشد .در لوله های زیر دریا نیز احتمال بروز حوادث مشابه وجود دارد که توجه به این موضوع بخصوص در شرایط وجود جریان سیال حائز اهمیت است . پاسخ خطوط لوله نفت و گاز تحت بارهای جانبی، که بوسیله ابزارهای کششی در راستای افقی و مایل و یا برخورد لنگر کشتی در راستای قائم و دیگر وسایل ایجاد می‎شود دارای اهمیت است و می‎توانند موجب آسیب‎های ناگهانی و جدی در خط شوند. به علاوه، بارهای جانبی ضربه ای بر اعضای لوله ای سکوهای دریایی، می‎تواند تحدیدی جدی برای رفتار سازه ای سکو باشد. مطابق توصیه‎های آیین‎نامه‎ای بخصوص آیین نامه dnv که مبنای بسیاری از بخش های این تحقیق می باشد، در این پایان‎نامه تاثیر ضربه عرضی در راستای قائم بر روی اعضای لوله ای واقع بر بستر ممتد بررسی گردیده است. در این پایان نامه سعی شده است تا پس از ارائه مبانی سازه ای خط لوله زیر دریا و موارد لازم، مسئله ضربه جانبی بر روی اعضای لوله ای بخصوص در حضور فشار های خارجی و داخلی تشریح گردد. پس از مدل سازی سه بعدی مسئله برخورد، بوسیله مدل المان محدود و با در نظر گرفتن اثر غیر خطی هندسی و مصالح در نرم افزار abaqus، صحت سنجی عملکرد مدل عددی شبه استاتیک نسبت به نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه شده و سپس با توجه به مبانی فعلی طراحی و ارزیابی خسارت خطوط لوله در آیین نامه dnv، مسئله پاسخ سازه ای اعضای لوله ای در برابر قرشدگی تحت ضربهجانبی بخصوص در حضور فشار سیال تشریح می گردد. در این مدل سازی، لوله های فولادی نسبتا ضخیم که تغییر شکل های غیر ارتجاعی قابل توجهی از خود بروز می‎دهند، در نظر گرفته شده است. در ادامه تحلیل دینامیکی مسئله پاسخ سازه ای اعضای لوله ای در برابر قر شدگی تحت ضربهجانبی انجام شده است. در این پژوهش فشار داخلی لوله بر خلاف روش معمول استفاده از فشار ثابت هیدرواستاتیک، از طریق مدل سازی سیال با استفاده از المان آکوستیک اعمال شده است که با مدل سازی اضافه فشار دینامیکی، تطابق بسیار بیشتری با واقعیت پخش فشار در سیال و اندرکنش آن با جدار لوله دارد. همچنین تاثیر پارامترهایی نظیر جرم سنبه، سطح فشار داخلی سیال در لوله، اثر مدل سازی سیال با المان آکوستیک، تاثیر پارامترهای خاک بستر، اثر بستر خاکی در مقایسه با بستر صلب و غیره مورد بررسی قرار گرفته است.

هزینه نگهداری پل های احداث شده رو به افزایش است و بسیاری از آنها در اثر بارگذاری های مکرر با دامنه های متفاوت به عمر خستگی خود نزدیک می شوند. از سوی دیگر امروزه انتخاب عرشه های اورتوتروپیک برای پل های متوسط و بلند دهانه، به دلیل سختی قابل توجه در جهت طولی و بار مرده کم از محبوبیت خاصی برخوردار است. با این وجود به دلیل کاربرد انواع اتصالات جوشی عرشه های اورتوتروپیک در معرض آسیب های ناشی از خستگی قرار دارند. از این رو تهیه و تنظیم برنامه ای اقتصادی و به صرفه برای نگهداری و تعمیر این گونه سازه ها، نیازمند تخمین عمر باقی مانده خستگی آنها می باشد. اگرچه تحلیل خستگی بر اساس بار ها و ضرایب اطمینان تجویز شده برای طراحی و ساخت پل های جدید کاملا قابل اطمینان است، لیکن این روش معمولا منجر به تخمین دست پایینی از عمر خستگی باقیمانده پل های موجود می گردد. در مقایسه با روش آیین نامه ای اندازه گیری های دقیق میدانی مبتنی بر ترافیک واقعی عبوری از روی پل ها، روش بسیار دقیقتری برای ارزیابی عمر باقی مانده پل های موجود می باشد. در این پایان نامه روند ارزیابی های میدانی انجام شده برای تخمین عمر باقی مانده یکی از پل های فلزی شهر تهران با عرشه اورتوتروپیک ارائه گردیده است. این پلها در مطالعات و ارزیابی های آیین نامه ای به پایان عمر خستگی خود نزدیک شده بودند. در تحقیق حاضر اجزاء حساس به خستگی در عرشه ابزاربندی شده اند و نتایج کرنش های ایجاد شده بر اساس عبور ترافیک واقعی از روی پل برای مدت 8 روز جمع آوری گردیده اند. در نهایت عمر خستگی سازه در محل اجزاء بررسی شده بر اساس داده های میدانی برآورد شده است که نشان می دهد تحت رژیم ترافیکی حاضر عمر خستگی این اجزا قابل توجه می باشد. به علاوه با استناد بر مبانی نظری و مشخصات شاهتیر های پل مورد مطالعه، برای یک سری آزمایش های خستگی بر روی نمونه هایی با مقیاس کوچک که از یک شاهتیر در محل وسط دهانه و تکیه گاه تهیه شده بودند، انجام گردید.

قطع و وصل جریان در حین بهره برداری از خطوط لوله فولادی انتقال نفت وگاز فراساحلی نیرو های تناوبی محوری کشش و فشار در خط ایجاد می کند که می توانند به چین خوردگی، کمانش غیر خطی موضعی یا خرابی خمیری پیشرونده در این خطوط منجر شوند. این نوع از کاهش مقاومت موضعی غالباً بوسیله ناراستی های اولیه و خرابی های موجود در خط لوله تشدید می شود. یکی دیگر از مسائل تاثیر گذار بر روی مقاومت خطوط لوله دریایی پدیده خوردگی می باشد. این نوع از آسیب به علت استقرار خط در محیط مهاجم دریا و عبورسیال عموماً خورنده از داخل خط لوله ایجاد می شود. به شکل کلی آسیب خوردگی که در عمق و اندازه از داخل و خارج در این خطوط ایجاد می شود، می تواند بر روی مقاومت این خطوط تاثیر به سزایی داشته باشد. در این تحقیق با استفاده از دو روش عددی و آزمایشگاهی پدیده خرابی پیش رونده در خطوط لوله های خورده شده دریایی تحت بارگذاری تناوبی مورد بررسی قرار گرفته است. دو دسته کلی آزمایش بر روی نمونه های کوچک مقیاس انجام شده است. این نمونه ها به دو گروه سالم و دارای خوردگی تقسیم بندی می شوند. این آزمایش ها خود به دو دسته آزمایش های یک سویه و تناوبی تقسیم بندی شده اند. علاوه بر این، به منظور بررسی تاثیر تغییر جنس مصالح، دو نوع مصالح با خواص متفاوت فیزیکی و مکانیکی بررسی شده است. خوردگی ایجاد شده دارای عمق 1 میلیمتر و زاویه شعاعی 45 و60 درجه بوده است. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که در نمونه های دارای خوردگی امکان بروز خرابی پیش رونده به میزان زیادی تشدید می شود. در نمونه دارای خوردگی،در شرایط بارگذاری یکسان نسبت به لوله سالم، نرخ رشد کرنش خمیری پیش رونده افزایش چشمگیری از خود نشان می دهد. در این حالت تعداد تناوب های بار محوری قابل تحمل در لوله های دارای خوردگی به شکل قابل توجهی نسبت به لوله سالم کاهش یافته اند. با استفاده از مدل اجزاء محدود، آزمایش های انجام شده بر روی نمونه های سالم و دارای خوردگی تحت بارهای یک سویه و تناوبی شبیه سازی شده اند. مشاهده شده است که، اگر مشخصات غیر خطی و سخت شوندگی مصالح با دقت خوبی تعریف شوند (با استفاده از آزمایش خواص مواد)، می توان به انطباق نسبتاً خوبی بین مدل عددی و نتایج آزماشگاهی دست یافت. در ادامه به مطالعه پارامترهای مختلف و تاثیر گذار، بر روی پدیده خرابی پیش رونده، در لوله های سالم و دارای خوردگی پرداخته شده است. پارامترهایی همچون، مقدار کرنش آغازین، دامنه بارگذاری تناوبی، تنش میانگین، رژیم بارگذاری تناوبی (کشش-فشار؛ فشار-صفر؛ و فشار-فشار) حضور و اندازه خوردگی و مشخصات سخت شوندگی مصالح مورد ارزیابی قرار گرفته اند.

یکی از مهمترین مسائل در طراحی سکوهای دریایی، مقاومت آنها در برابر پدیده خستگی می باشد که عمدتاً تحت اثر ماهیت نیروهای تناوبی وارده از سوی امواج، رخ می دهد. به علت عملیات جوشکاری در اتصالات این گونه سازه ها، تنش های پسماند کششی نسبتاً بزرگی در نواحی مجاور جوش ها بوجود می آید که موجب کاهش مقاومت خستگی این اتصالات می شود. در صورتی که تنش های پسماند در لایه های سطحی نواحی جوش این اتصالات، از کششی به فشاری تغییر یابند عمر خستگی آنها به طور چشمگیری افزایش می یابد. ساچمه زنی یکی از فرایندهایی است که می تواند تنش های پسماند فشاری در سطح قطعات تولید نماید. در این فرایند ساچمه های ریز فولادی بوسیله جریان هوا با سرعت زیاد به سطح قطعات مورد نظر برخورد می کنند. این امر باعث می شود تا لایه های سطحی قطعه به حد تنش تسلیم رسیده و تغییر شکل دهند و در نتیجه اندرکنش لایه های سطحی با لایه های زیرین، تنش های فشاری نسبتاً بزرگی در سطح قطعه بوجود می آید. تا کنون، تاثیرات فرایند ساچمه زنی بر توزیع تنش های پسماند و عمر خستگی در اتصالات سکوهای دریایی، کمتر مورد توجه محققین قرار گرفته است. در بخش مطالعات آزمایشگاهی تحقیق حاضر، آزمون های خستگی بر روی اتصال t شکل فولادی با دامنه های تنش متفاوت انجام شده است و تاثیرات روش ساچمه زنی بر عمر خستگی و همین طور نحوه تشکیل و گسترش ترک های خستگی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین اثرات انجام فرایند ساچمه زنی بر روند تشکیل و توسعه ترک ها در حضور یک نقص مصنوعی اولیه در لبه جوش نیز ارزیابی شده است. نتایج مطالعات آزمایشگاهی بهبود قابل توجهی را در عمر خستگی نمونه ها با بکار گیری فرایند ساچمه زنی نشان می دهد. در تحقیق حاضر یک مدل سه بعدی اجزاء محدود جهت مدل سازی فرایند ساچمه زنی بکار گرفته شده و با تحقیقات مشابه قبلی صحت سنجی شده است. با انجام یک تحلیل در گیر دما-تغییر مکان میدان های تنش پسماند اولیه ناشی از عملیات جوشکاری در مدل شبیه سازی شده است. سپس از این مدل برای بررسی اثرات پارامترهای مختلف عملیات ساچمه زنی مانند سرعت ساچمه، قطر ساچمه و ... روی توزیع تنش های پسماند استفاده شده است. نتایج نشان می دهند که فرایند ساچمه زنی روشی موثر برای تولید تنش های پسماند فشاری در سطوح یک اتصال جوشی می باشد و می تواند به طور قابل توجهی عمر خستگی اتصال را افزایش دهد. نتایج ارزشمندی در رابطه با تاثیرات پارامترهای مختلف بر توزیع تنش های پسماند بدست آمده است.

هدف این پایان نامه معرفی روشی نوین با عنوان تحلیل موج دوام (ewa) و کاربرد آن در تحلیل، طراحی و ارزیابی دینامیکی غیرخطی انواع سازه های دریایی در برابر نیروی ماهیتاً پیچیده و تصادفی امواج می باشد. این روش الهام گرفته از رویکرد تحلیل زمان دوام (eta) می باشد که در مطالعات لرزه ای ساختمان ها مورد استفاده می گیرد. در این روش سازه در معرض توابع قطار موج افزایشی (iwtf) از پیش طراحی شده که به نحو مناسبی با شرایط امواج ساختگاه همپوشانی دارند، قرار می گیرد. این توابع طوری طراحی شده اند که هر زمان مشخص در آن، معرف یک وضعیت دریایی معلوم می باشد. همچنین در این توابع، ارتفاع موج به وقوع پیوسته در زمان هدف (زمان دلخواه)، می تواند منطبق با موج طرح حاکم بر وضعیت دریایی منطقه باشد. با شروع تحلیل، مقادیر شاخص خرابی و یا هر پارامتر دلخواه دیگر، از مرحله رفتار الاستیک تا مرحله فروریزش کامل سازه، به طور مستقیم برحسب پارامتر زمان مورد مطالعه قرار می گیرد. صحت و یا عدم عملکرد صحیح سازه را می توان بر اساس متغیرهای ارتفاع موج دوام (ewh) و یا زمان دوام متناظر با آن مورد قضاوت قرار داد. قابلیت ورود مفاهیم طیفی و درنظر گرفتن تأثیر امواج با فرکانس و ارتفاع های مختلف، لحاظ نمودن تأثیرات تصادفی بودن امواج، امکان درنظر گرفتن اثر پدیده موج برعرشه در نتایج، کوتاه بودن زمان تحلیل ـ علیرغم مطالعه دقیق رفتار سازه ـ و قابلیت ورود هر پارامتر دلخواه نیاز به عنوان پارامتر هدف از ویژگی های بارز و مشخص روش تحلیل موج دوام خواهد بود. این روش علاوه بر توانایی تحلیل سکوهای جدید، قابلیت ارزیابی سکوهای موجود و تحلیل فروریزش انواع سکوهای دریایی را به نحو شایسته ای خواهد داشت. نتایج بدست آمده حاکی از کارآمدی روش تحلیل موج دوام در مطالعه رفتار دینامیکی غیرخطی سازه های دریایی در معرض نیروی موج و قابلیت بکارگیری آن در پژوهش های عددی و آزمایشگاهی می باشد.

قطع و وصل جریان در حین بهره برداری از خطوط لوله فولادی انتقال نفت وگاز فراساحل، نیروهای تناوبی محوری کشش و فشار در خط ایجاد می کند که می توانند منجر به چین خوردگی، کمانش و یا خرابی خمیری پیش رونده در این خطوط شوند. این نوع از کاهش مقاومت موضعی غالباً بوسیله ناراستی های اولیه و خرابی های موجود در خط لوله تشدید می شود. از طرفی آسیب های ایجاد شده در خطوط لوله غیر مدفون مانند قرشدگی ناشی از عملیات حفاری، برخورد ابزارهای کششی در راستای افقی و مایل و یا برخورد لنگر کشتی در راستای قائم و دیگر وسایل تاثیر به سزاییبر ایمنی و عمر بهره برداری خطوط لوله دارد. در این تحقیق با استفاده از دو روش عددی و آزمایشگاهی،تاثیر قرشدگی به شکل کروی بر پدیده خرابیخمیری پیش رونده در خطوط لوله های فراساحل تحت بارگذاری تناوبی محوری مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایش ها بر روی لوله ای از درجه x70 و نسبت قطر به ضخامت(d/t) 22انجام شده است. دو دسته کلی آزمایش بر روی نمونه های کوچک مقیاس انجام شده است.این نمونه ها به دو گروه سالم و دارای قرشدگی تقسیم بندی شده و به صورت جداگانه تحت بارگذاری یک سویه و تناوبی قرار گرفته اند. قرشدگی ایجاد شده در نمونه های آزمایشگاهی دارای عمق های نسبی 6و 12 و 18 % درصد بوده است. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که در نمونه های دارای قرشدگی امکان بروز خرابی پیش رونده به میزان زیادی تشدید می شود. در نمونه دارای قرشدگی،در شرایط بارگذاری یکسان نسبت به لوله سالم، نرخ رشد کرنش خمیری پیش رونده افزایش چشمگیری از خود نشان می دهد. در این حالت تعداد تناوب های بار محوری قابل تحمل در لوله های دارای قرشدگی به شکل قابل توجهی نسبت به لوله سالم کاهش یافته اند. با استفاده از مدل اجزاء محدود، آزمایش های انجام شده بر روی نمونه های سالم و دارایقرشدگی تحت بارهای یک سویه و تناوبی شبیه سازی شده اند. مشاهده شده است که، اگر مشخصات غیرخطی و سخت شوندگی مصالح با دقت خوبی تعریف شوند (با استفاده از آزمایش خواص مواد)، می توان به انطباق نسبتاً خوبی بین مدل عددی و نتایج آزمایشگاهی دست یافت. در ادامه به مطالعه پارامترهای مختلف و تاثیر گذار بر روی پدیده خرابی پیش رونده، در لوله های سالم و دارای قرشدگی پرداخته شده است. پارامترهایی همچون، مقدار کرنش آغازین، دامنه بارگذاری تناوبی،عمق قرشدگی و نسبت قطر سنبه به قطر لوله(d/d) مورد ارزیابی قرار گرفته اند.

اتصالات تیر به ستون اهمیت بالایی در رفتار مکانیکی سازه ها در دمای معمولی و دمای بالا دارند. هنگامی که سازه های فولادی در معرض آتش سوزی قرار می گیرند، ظرفیت باربری شان شدیداً کاهش می یابد و رفتار اتصالات تأثیر مهمی در رفتار عمومی سازه خواهد داشت. مشاهدات آزمایش های آتش سوزی با مقیاس کامل و سازه های آسیب دیده در آتش سوزی بیانگر آن است که اتصالات نقش مهمی در زمان مقاومت اجزای سازه ای در آتش سوزی بازی می کنند. به خاطر هزینه بالای آزمایش های حرارت بالا، داده های آزمایشگاهی کافی روی طیف وسیعی از اتصالات در دسترس نمی باشد. یکی از این اتصالات، اتصال تیر i شکل به ستون لوله ای در عرشه سکوهای فراساحل می باشد. با توجه به احتمال بالای خطر آتش سوزی در سکوهای نفت و گاز و پیامدهای سنگین آن، این رساله دکتری روی رفتار سازه ای این اتصالات در دماهای بالا متمرکز شده است. در بخشی از این مطالعه، 11 آزمایش با مقیاس کوچک روی اتصالات فولادی تیر i شکل به ستون لوله ای با دیافراگم خارجی انجام شده است تا ظرفیت حرارتی آن ها بررسی شود. مودهای خرابی و الگوی تغییر شکل این نمونه ها مطالعه شده است و نتایج در قالب نمودارهای دما- دوران ارائه شده است. هم چنین پاسخ اتصال تیر i شکل به ستون لوله ای در دماهای بالا با استفاده از روش مدل سازی عددی شبیه سازی شده است. یک مدل اجزای محدود غیرخطی مکانیکی- حرارتی درگیر بدین منظور بکار برده شده است. این مدل، ابتدا با مقایسه با داده های آزمایش آتش روی این نوع از اتصالات که در بالا اشاره شد صحت سنجی شده است. توافق خوبی بین نتایج آزمایشگاهی و مطالعات عددی بدست آمده است. این مدل عددی، سپس برای شبیه سازی پاسخ به آتش سوزی تعدادی از اتصالات با مقیاس کامل تیر i شکل فولادی به ستون chs در سکوهای دریایی موجود، بکار رفته است. تأثیرات پارامترهایی مانند بزرگی بارگذاری اولیه، تنش محوری در ستون، مشارکت سخت کننده ها در سختی خمشی و مودهای خرابی این اتصالات در دماهای بالا بررسی شده است. رفتار سازه ای این نوع از اتصالات در شرایط پس از آتش سوزی نیز به صورت آزمایشگاهی و عددی بررسی شده است. در مجموع، چهار آزمایش مقیاس کوچک روی اتصالات جوشی تیر i شکل به ستون لوله ای با دیافراگمهای خارجی انجام شده است تا رفتار پس از آتش سوزی و مقاومت پسماند آنها بررسی شود. سپس یک مدل اجزای محدود سه بعدی از این اتصالات ساخته شده است. مقایسه این مدل عددی با داده های آزمایش های مذکور، میزان دقت بالای مدل را نشان می دهد. مدل صحت سنجی شده، برای انجام مطالعات پارامتری رفتار اتصال در شرایط پس از آتش سوزی بکار رفته است. علاوه بر این تلاش شده است تا یک روش تحلیلی برای پیش بینی منحنی های لنگر- دوران و سختی دورانی- دوران اتصال تیر i شکل به ستون chs هم در دمای اتاق و هم در دمای بالا استخراج شود. توافق خوبی بین نتایج مدل تحلیلی و نتایج مدل های آزمایشگاهی/عددی بدست آمده است.

امواج در اثر اعمال نیروی باد بر روی سطح آب اقیانوس ها و دریاها شکل می گیرند. به دلیل پیچیدگی و اتفاقی بودن فرآیندهای هواشناسی و تولید باد، امواج تولید شده از آنها نیز دارای ماهیتی پیچیده و اتفاقی می باشند. از طرفی تأثیر امواج بر کلیه فعالیتهای ساحلی و دریایی سبب می گردد تا اولین قدم جهت شناخت عوامل تأثیرگذار بر محیط های دریایی و نواحی ساحلی، تعیین الگوی های امواج باشد . یکی از رایج ترین و پیشرفته ترین روش ها جهت شبیه سازی و تعیین مشخصات امواج استفاده از مدل های عددی می باشد. علاوه بر محدودیت های موجود در تعریف فیزیک فرآیندهای تولید و زوال امواج در این مدل ها، شبیه سازی امواج ناشی از باد دارای خطاهایی جدایی ناپذیر ناشی از مولفه های نیرو های واداشت می باشند. از این رو هر زمانی که داده های مشاهداتی در دسترس باشند، می توان کیفیت پیش بینی های امواج را ارتقا بخشید. همگون سازی داده ها در واقع کاربرد اندازه گیری ها برای بهبود کارایی و نتایج مدل است. در این پایان نامه کارایی یکی از روش های همگون سازی، به نام فیلتر گروهی کالمن (enkf) جهت بهبود پیش بینی پارامتر های امواج در محدوده خلیج فارس پرداخته شده است. برای این منظور ابزار متن باز openda به نحوی توسعه داده شد تا داده های اندازه گیری در نقاط مختلف با روش مذکور، وارد چرخه پیش بینی مدل موج نسل سومی swan شوند. تحلیل های انجام شده در نقاط صحت سنجی حاکی از آن است که روش همگون سازی توسعه داده شده در openda ابزار مناسبی جهت ارتقای نتایج شبیه سازی ارتفاع امواج می باشد. البته این امر بستگی به تعداد ایستگاه های اندازه گیری و فاصله آن ها تا نقطه مورد نظر و همچنین تعداد اعضای گروه همگون سازی دارد. در ادامه این تحقیق، کارایی سیستم همگون سازی توسعه داده شده جهت اصلاح خطاهای ناشی از عدم قطعیت های رایج در مدل سازی های امواج مانند میدان باد با دقت کم، شرایط نامشخص مرز آزاد و همچنین انتخاب مقادیر نادرست برای پارامترهای موثر مدل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل، تأثیر مثبت سیستم همگون سازی مورد نظر را برای پوشش این خطاها گزارش می دهد.

یک سازه دریایی باید در برابر خرابی خستگی ناشی از بارگذاری تکراری طراحی شود. به این منظور طبعاً نیاز به داده ها و مستنداتی برای تعیین مقاومت خستگی هر قطعه خواهد بود. این داده ها ضرورتاً از نتایج آزمایش های خستگی استخراج می شوند. یک راهکار نسبتاً کم هزینه که درگذشته برای تولید حجم زیادی از داده خستگی رایج بوده است استفاده از ماشین های خمشی دوار می باشد. اکنون به صورت گسترده از ماشین های آزمایش دارای حلقه بارگذاری بسته با سیستم کنترل کامپیوتری استفاده می شود. یک روش دیگر انجام آزمایش های خستگی روش آزمایش تشدید است. در این روش تواتر بارگذاری بسیار نزدیک به تواتر ارتعاش طبیعی نمونه اختیار می شود که علاوه بر تقویت تحریک باعث خواهد شد آزمایش در زمان بسیار کوتاه تری انجام پذیرد. این راهکار قبلاً در آزمایش خستگی تعدادی از اعضا یا اتصالات سازه ای به کار گرفته شده است. مرور ادبیات فنی حاکی از آن است که علیرغم مزایا و کارایی بسیار خوب آن روش آزمایش تشدید شده خستگی برای اتصالات لوله ای فولادی به کار گرفته نشده است. در تحقیق پیش رو هدف طراحی دستگاه آزمایش تشدید شده خستگی بر رو اتصالات لوله ای برای حالت خمش در صفحه می باشد. در این نوعِ آزمایش با تحریکی کوچک و تواتری بالا و نزدیک به تواتر ارتعاش طبیعی سازه می توان سازه را در زمان کوتاهی به واماندگی خستگی رساند این کاربرد روی دیگر سازه ها همانند شفت حفاری تجربه شده اند. در این مطالعه هدف یک اتصال لوله ای فولادی از نوع t است که به طور وسیعی در سازه های فراساحلی همچون جاکت های فولادی به کار گرفته می شوند. به طور همزمان یک مدل عددی از اتصالات مورد آزمایش تهیه شده و از خروجی های تواتری آن به عنوان ورودی برای تواتر کار دستگاه استفاده می گردد .به عنوان یک کار مقدماتی قبل از انجام آزمایش خستگی با مدل سازی عددی مشخصات دینامیکی و ضرایب تمرکز تنش این اتصالات بررسی شده اند. به این منظور نمونه های عددی از اتصالات ساخته شده و با برون یابی تنش ها به سمت تکینگی مقادیر ضرایب تمرکز تنش محاسبه شده اند. نتایج ضرایب تمرکز تنش با توجه با آیین نامه ی dnv و نیز کارهای آزمایشگاهی دیگر محققین مقایسه شده اند.

کشور ایران به دلیل داشتن خط ساحلی طولانی و داشتن منابع نفتی، احتیاج به احداث اسکله های زیادی دارد. سازه های شمع و عرشه، سازه هایی شاهراهی و بسیار با ارزش برای جابجایی مواد، کالا و مواد خام هستند. این سازه های ساحلی همچنین نقش بسیار مهمی در سیستم حمل و نقل در بعد و قبل ازخرابی های طبیعی مانند زلزله و سونامی بازی می کنند. نکته قابل توجه در مورد این نوع سازه، طولانی بودن این سازه می باشد و در نتیجه اثرات موج عبوری (wave –passage) به دلیل ایجاد حرکات ناهمگون در پایه ها دارای اهمیت زیادی می باشد. از طرف دیگر زلزله حوزه نزدیک به دلیل داشتن مشخصاتی خاص، دارای اهمیت زیادی بوده و اثرات این نوع زمین لرزه برروی سازه شمع وعرشه باید مورد بررسی قرار گیرد.

زمانی که یک جسم غیر خط جریانی در معرض جریان سیال قرار می گیرد گردابه هایی در پایین دست جسم تشکیل می شوند. هنگامی که پریود تشکیل گردابه به پریود ارتعاش طبیعی جسم نزدیک شود نوسانات شدیدی در سازه به وجود می آورد. اگر این ارتعاشات مهار نشود می تواند سبب آسیب رساندن به سازه و یا حتی تخریب آن گردد. این مسئله به خصوص در لوله و رایزرهای نفتی که در اعماق دریاها با صرف هزینه های گزاف نصب می گردند بیشتر مورد توجه است، لذا کاهش دامنه این گونه ارتعاشات امری ضروری می باشد. احتمالاً پر کاربردترین روش در حذف نوسانات ناشی از گردابه استفاده از تیغه های حلزونی می باشد، زیرا علاوه بر آنکه نظم الگوی جریان پشت استوانه را به هم می زند در طول لوله نیز همبستگی گردابه ها را از بین می برد

چکیده ندارد.