بررسی اثرات ناشی از خستگی در اتصالات سکوی جک آپ در دریای خزر

تحلیل خستگی یکی از مهمترین بخشهای طراحی سازه های فراساحلی است. این تحلیل با توجه به وجود نیروهای متناوب ناشی از موج، جریانات دریایی، باد و غیره در محیط دریا از اهمیت ویژهای در طراحی اولیه برخوردار است. همچنین، در نظر گرفتن اثرات ناشی از خستگی، یکی از مولفه های مهم در تخمین عمر سکوها به شمار میرود. در این مقاله، در ابتدا و با در نظر گرفتن شرایط محیطی محل عملیات (دریای خزر) سکوی جکآپ ایرانخزر توسط نرم افزار مدلسازی شده است. با توجه به آمارهای موجود از شرایط محیطی دریای خزر ارتفاع موج مشخصه برابر 12 متر و ANSYS سرعت جریانات دریایی برابر 1 متر بر ثانیه در نظر گرفته شده است. به منظور مدلسازی اندرکنش خاک و سازه، از فنرهای در آبهای کمعمق استخراج شده است. پس از انجام تحلیل API الاستیکی استفاده گردیده که سختی آنها بر اساس آییننامه دینامیکی غیرخطی در تمامی جهتهای تابش موج، راستای موج غالب و اتصال بحرانی سکو مشخص شده است. این اتصال با درنظر گرفتن طول موثر عضوها و تکیهگاه های مناسب، مدلسازی شده و پس از اعمال بارهای سه گانه (نیروی محوری، لنگر خمشی درونصفحه و لنگر خمشی برونصفحه) تحت تحلیل خستگی قرار گرفته است. سپس، با در نظر گرفتن قانون ترکیب تنش نقطه حاد محاسبه شده و گره بحرانی نیز مشخص شده است. تحلیل خستگی برای، API تنش ارائه شده توسط آییننامه انجام شده و خسارت سالیانه و در نهایت عمر تقریبی API توصیه شده توسط آییننامه S-N این گره، با در نظر گرفتن دیاگرام سکو بدست آمده است. در ادامه بر اساس روش توزیع تجمعی انرژی موج اثر راستاهای مختلف موج در تحلیل خسارت سالیانه اتصال بحرانی، مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این مقاله، سعی شده تا با سادهسازی محاسبات و نیز اعمال تقریبهای قابل قبول، روش آسانی به منظور یافتن اتصال بحرانی سکوی جکآپ پیشنهاد شده و سپس از روی تنش بحرانی در اتصالات این سکو عمر تقریبی آن را محاسبه کرد.