تاثیر هندسه پانتونها بر رفتار هیدرودینامیکی سکوی نیمه شناور امیرکبیر

خلاصه
افزایش وزن سکوهای ثابت و طبیعتاً هزینه آن با افزایش عمق آب، نیاز به فناوری جدید در آبهای عمیق را آشکار میسازد. یکی از این فناوریهاسکوهای نیمهشناور است. این سکوها به کف دریا تثبیت نشده و نسبت به تحریکات ناشی از امواج، باد و سایر نیروهای محیطی حرکاتی خواهندداشت. سکوهای نیمهشناور از بخشهای مختلفی تشکیل شدهاند که شامل پانتونها، ستون ها، عرشه و سیستم مهاربندی می باشد. پانتون ها در زمانعملیات در زیر سطح آب قرار دارند. اکثر سکوهای نیمه شناور امروزی دارای دو پانتون هستند که همراه قسمتی از ستونها وظیفه تامین شناوریلازم برای سکوها را بر عهده دارند. سیستمهای بالاست سکو که در تغییرات آبخور و میزان پایداری سکو نقش مهمی دارند عموماً در این قسمتقرار دارند. با توجه به اهمیت پانتونها در تامین شناوری و پایداری هیدرودینامیکی سکو، در این مقاله ابتدا سکوی نیمه شناور امیرکبیر با استفاده ازنرم افزار SESAM مدلسازی شده و پس از اطمینان از صحت مدل عددی، با تغییر در هندسه و ابعاد پانتونها، رفتار هیدرودینامیکی سکو استخراج وبا هم مقایسه گردید. در نهایت مناسبترین شکل هندسی پانتون برای سکوی نیمهشناور امیرکبیر برای عمق آبخور خاص مشخص شد.

کلمات کليدی:

سكوی نيمهشناور . پانتون . بالاست . SESAM

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

بررسی انعطاف پذیری موضعی اتصال LJF برای اتصالات لولهای دو صفحهای نوع ( DK ) در فونداسیون شابلونی توربینهای بادی فراساحلی تحت لنگر خمشی خارج از صفحه

خلاصه
در مقاله حاضر، معادلات پارامتری برای پیشبینی انعطافپذیری موضعی اتصال ) LJF ( لولهای دو صفحهای نوع DK پایه شابلونی )جکت( توربین-های بادی فراساحلی تحت دو حالت بحرانی بارگذاری لنگر خمشی خارج صفحه ارائه میگردد. نرمافزار اجزای محدود ANSYS برای مدلسازیاتصال مورد استفاده قرار گرفته است. مدل اجزای محدود با استفاده از روابط بهدست آمده توسط محققین پیشین برای اتصال ساده Y/T صحتسنجیشده است. سپس مطالعه پارامتری کاملی برای پیشبینی تأثیر پارامترهای هندسی بیبعد شامل γ، β ، τ و θ بر ضریب انعطافپذیری موضعی اتصال( LJFf ( انجام میگردد. معادلات پیشنهادی ضوابط ارائه شده توسط دپارتمان انرژی بریتانیا )UK DoE ( برای پذیرش معادلات پارامتری را ارضا می-کند. در آخر مقایسه LJFf بین اتصال دو صفحهای DK و تک صفحهای K نشان خواهد داد که استفاده از معادلات موجود برای اتصالات تکصفحهای K برای محاسبه LJFf در اتصالات دو صفحهای DK ممکن است به نتایج متفاوتی منجر شود.

کلمات کلیدی:

انعطافپذیری موضعی اتصال . توربینهای بادی فراساحلی . معادلات پارامتری . اتصال دو صفحهای لولهای K . لنگر خمشی خارج صفحه

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

بررسی هیدرولیک جریان عبوری از سرریز مدور قائم با ورودی کلید پیانویی نوع A  

خلاصه
سرریزها به منظور انتقال ایمن جریان سیلاب به پاییندست سدها و جلوگیری از آسیب به سیستمهای هیدرولیکی مورد استفاده قرار میگیرند. یکیاز انواع کاربردی سرریزها، سرریز مدور قائم است. در شرایطی که امکان احداث انواع دیگر سرریزها وجود ندارد، استفاده از این سازه اقتصادی ومؤثر خواهد بود. از مهمترین نواقص این سرریزها تشکیل جریان گردابی بر روی تاج آنها است. منظور نمودن جریان گردابی در طراحی اینسازهها بسیار حائز اهمیت است زیرا جریان گردابی سبب ورود هوا به داخل مجرا میشود و اثرات جبرانناپذیری بر بدنه سازه و تاسیساتپاییندست مجرا ایجاد میکند. یکی از راهکارهای کاهش قدرت جریان گردابی، اصلاح فرم تاج به وسیلهی ورودی کلیدپیانویی مدور است. اینورودی ضمن افزایش قابلیت ذخیره مخزن سد و افزایش ظرفیت تخلیهیسرریز مدور قائم، همانند گردابشکن بر الگوی جریان اطراف سرریزتاثیر میگذارد.در تحقیق حاضر اثر استفاده از ورودی کلیدپیانویی مدور بر روی سرریز مدو قائم به صورت آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که استفاده از این نوع ورودی کلید پیانویی تأثیر بهسزایی بر افزایش ظرفیت آبگذری سرریز در ارتفاع برابر با شفت قائم با ورودیساده خواهد داشت.

کلمات کلیدی:

شفت قائم . سرریز کلید پیانویی . جریان گردابی . گرداب شکن . ضریب دبی

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

مطالعه آزمایشگاهی بهینه سازی سیستم مهاربندی سازه شناور بکمک روش انرژی

خلاصه
نخستین گام در فرایند طراحی سازه های شناور، تحلیل و بررسی رفتار حرکتی سازه در برابر شرایط محیطی است. در مطالعه حاضر در آزمایشگاهسازه شناور تحت چهار الگوی مختلف سیستم مهاربندی مورد تست قرار گرفت. اطلاعات بدست آمده از سنسور آلتراسونیک، کرنش سنجهایمتصل به کف مدل و کرنش سنجهای متصل به نقطه مهار کابل روی سازه مورد استفاده قرار گرفت. سریهای زمانی نظیر ترسیم شده و بر اساسآن، نمودار نیرو مکان برای هر حالت مذکور رسم شد. در نهایت از روی مقدار انرژی کمینه، شکل بهینه انتخاب شد. در این شرایط سازه – کمترین جابجایی را خواهد داشت.

کلمات کلیدی:

کرنشسنج . سنسور آلتراسونیک . طیف نیرو . انرژی

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

بررسی طرح اختلاط بتن غلتکی در سدها و تعیین پارامترهاي مقاومتی آن با استفاده از نتایج آزمایشگاهی(مطالعه موردي: سد مخزنی ژاوه)

خلاصه
یکی از روشهایی که در ساخت سدهاي بتنی و خاکی به عنوان جایگزینی مناسب مطرح است، روش ساخت سدها به شیوه بتن غلتکی میباشد. ازابتدا استفاده از بتن غلتکی در سدسازي با دیدگاه تأمین اهدافی چون حصول خواص سازهاي بتن و روش اجرایی مشابه با سدهاي خاکی مطرح وگسترش یافته است. در این مقاله تأثیر عوامل مختلف بر طرح اختلاط بتن غلتکی سدها(مطالعه موردي سد ژاوه واقع در غرب کشور) که به صورتتحقیقات آزمایشگاهی طرح اختلاط بهینه آن با رعایت کلیه الزامات فنی تعیین و نهایتاً در مرحله عملی و در بستر آزمایشی اجرا و تدقیق گردید،مورد بررسی قرار گرفته و نتایج تحلیل گردیده است. در ادامه با توجه به دادههاي ناشی از طرح اختلاط براساس مدلسازي شبکههاي عصبی باالگوریتم پس انتشار خطا، به مدلهایی به منظور پیش بینی مقاومت فشاري این نوع بتن میپردازد که میتوان از آنها جهت پیشبینی مهندسی استفاده کرد.

کلمات کلیدي:

طرح اختلاط . بتن غلتکی . پارامترهاي مقاومتی . شبکه هاي عصبی . سد ژاوه

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

پایش سلامت سد بتنی با استفاده از بررسی تغییرات زمان - فرکانسی و مدل عددی خرابی

خلاصه
در تحقیق حاضر الگو و روندی کارآمد با استفاده از ترکیب روش المان محدود توسعه یافته بر مبنای مدل ترک چسبنده و تبدیل موجک پیوستهبرای پایش آنلاین سلامت سازهای سد بتنی وزنی پیشنهاد میشود. در این راستا مدل عددی دقیق سد سالم و آسیبدیده کوینا، به ترتیب با استفاده ازروش اجزاء محدود و اجزای چسبنده ترک توسعهیافته ساخته و تحت تحریک لرزهای تحلیل میشود. مدل المان محدود توسعهیافته برای مواد بتنیبه عنوان مدلی قابل اطمینان برای ارزیابی پاسخهای واقعی سازه سد کوینا در برابر بارهای وارده و آسیبهای ایجاد شده میباشد که در آن کل سازهبه عنوان ناحیه مستعد آسیب معرفی شده و ترک اولیهای وجود ندارد. سپس برای تعیین اثرات ترکخوردگی و رفتار غیرخطی، با استفاده از شناساییسیستم بر مبنای تبدیل موجک پیوسته، پنجره زمان – فرکانس و تغییرات آن از روی پاسخ سازه بررسی میشود. نتایج نشان میدهد علیرغم مشکلاتیمانند اثر ورودی در سیستم، روند پیشنهادی از قابلیت بالایی برخوردار میباشد که با تحلیل نتایج آن، سیر تغییرات فیزیکی بوجود آمده در سازه وزمان شروع ترکخوردگی از بررسی پنجره زمان-فرکانس با استفاده از حالت سالم و آسیب دیده را ممکن میسازد. همچنین با بررسی شاخصهایمودال طبیعی اول سازه سالم و آسیبدیده به راحتی میتوان زمان آسیب سد کوینا را تشخیص داد ولی برای فرکانس طبیعی دوم این موضوع صادق نمیباشد.

کلمات کلیدی:

پایش سلامت سازهای . شناسایی سیستم . روش المان محدود توسعه یافته . تبدیل موجک پیوسته

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

آبشستگی پایین دست سازه های آبی در شرایط جریان پایدار: مطالعه حجم محدود با استفاده از بسته نرم افزاری منبع باز OpenFOAM  

خلاصه
مدلسازی عددی آبشستگی موضعی در محل قرارگیری سازههای آبی و شناخت رفتار جریان تحت تاثیر حضور این سازه ها از پارامترهای لازمبرای طراحی آنها می باشد. در این مقاله با کاربرد بسته نرمافزاری منبع باز OpenFOAM به مدلسازی تغییر شکل بستر فرسایشپذیر در محلقرارگیری سازههای آبی پرداخته شده است. مدل عددی ارائه شده یک مدل اویلری اویلری سه بعدی میباشد که با استفاده از ساختار حلگرهای -موجود در بسته نرمافزاری برای مدلسازی مسئله آبشستگی توسعه داده شده است. برای مطالعه پدیده آبشستگی هیدرودینامیک جریان و ایجادجریان آشفته مورد مطالعه قرار گرفت و در گام بعد با در نظر گرفتن رسوبات بستر فرسایشپذیر به عنوان فاز گسسته برای حل به روش دوفازیتغییر شکل بستر مدلسازی شده است. در این مطالعه نیروی درگ و بالارانش موثر بر انتقال رسوبات مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج بدست آمده با مطالعات آزمایشگاهی گذشته مورد ارزیابی قرار گرفته است.

کلمات کلیدی:

آبشستگی . مدل اویلری اویلری . روش حجم محدود . نرم افزار OpenFOAM  

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

پیشنهاد الگوی بارگذاری دینامیکی غیر یکنواخت در حوزه زمان برای ساختگاه های دره ای

خلاصه
سدها به عنوان سازه های واقع در ساختگاه های دره ای و با عظمت نقش مهمی در تامین آب ، کشاورزی ، برقاب و... دارند لذا تحلیل دینامیکیآن ها در زلزله دارای اهمیت زیادی می باشد همچنین حرکت امواج زلزله در ساختگاه سدهای بتنی ، انتشار امواج و تاخیر در رسیدن امواج به نقاطمختلف تکیه گاه های سدها وضعیت گوناگونی از نظر شتاب و جابجایی در تکیه گاه و بدنه سد ایجاد می کند. لذا در این مقاله ضمن ارائه الگوریتمبه منظور تولید شتاب نگاشت در ساختگاه های دره ای نمودارهای بزرگنمایی-فرکانسی با استفاده از مدلسازی المان مرزی سه بعدی برای دره نیمدایره ارائه شده است. نتایج به دست آمده به صورت نمودارهایی دامنه تغییر مکان و بزرگنمایی فرکانس های مختلف را در ساختگاه دره ارائه شده است که ابزاری مناسب برای بیان خصوصیات ساختگاه می باشد.

کلمات کلیدی:

ضریب بزرگنمایی . فرکانس بدون بعد . بارگذاری دینامیکی . دره

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

تعیین طول معادل گیرداری برای شمع های دریایی جهت مدل سازی اندرکنش خاک و شمع در خاک های چندلایه

کلمات کلیدی :

طول معادل گیرداری . شمع دریایی . اندرکنش خاک سازه . اسکله شمع و عرشه . خاک چندلایه

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

مروری بر روش های تشخیص آسیب در سازه ها به منظور یافتن روشی مناسب در تشخیص آسیب برپایه حداقل اطلاعات ممکن

کلمات کلیدی :

تشخیص آسیب . خرابی . اطلاعات  ارتعاشی . روش های غیر مخرب

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)