Σεισμική απόκριση υπεράκτιων εξεδρών άντλησης πετρελαίου / φυσικού αερίου

Seismic response of offshore oil / natural gas platforms (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Κωνσταντινίδου, Μαρία
  3. Σεισμική Μηχανική και Αντισεισμικές Κατασκευές (ΣΜΑ)
  4. 22 Σεπτεμβρίου 2018 [2018-09-22]
  5. Αγγλικά
  6. 149
  7. Χατζηγεωργίου, Γεώργιος
  8. Χατζηγεωργίου, Γεώργιος | Παπαγιαννόπουλος, Γεώργιος
  9. υπεράκτιες κατασκευές | ανάλυση χρονοϊστορίας απόκρισης | σεισμικές ακολουθίες | γωνία πρόσπτωσης | offshore structures | time-history analysis | seismic sequences | angle of incidence
  10. 1
  11. 32
  12. Περιέχει: πίνακες, σχήματα, διαγράμματα, εικόνες, φωτογραφίες, μαθηματικούς τύπους
    • Οι υπεράκτιες κατασκευές υπόκεινται σε διαφορετικά είδη φορτίσεων ανάλογα με τη λειτουργία, την τοποθεσία και τη μέθοδο κατασκευής τους και ο σχεδιασμός τους θα πρέπει να διασφαλίζει την ικανοποιητική απόδοσή τους σε σημαντικά επίπεδα αυτών των δυνάμεων. Τα μετεωρολογικά φορτία, λόγω της συνεχούς παρουσίας τους και της μεταβλητότητάς τους, κυριαρχούν στη διαδικασία σχεδιασμού, με τις σεισμικές φορτίσεις να διαδραματίζουν δευτερεύοντα ρόλο. Αυτό έχει ως συνέπεια, σημαντικές παράμετροι για την εκτίμηση της σεισμικής απόδοσης των εξεδρών να μην έχουν τύχει μέχρι στιγμής ανάλογης προσοχής: σε αυτές περιλαμβάνονται η πιθανή επιρροή σε αυτές των σεισμικών ακολουθιών καθώς και των διαφορετικών γωνιών πρόσπτωσης των σεισμικών κυμάτων. Σε αυτό το πλαίσιο, στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάστηκαν δύο διαφορετικά μοντέλα σταθερών, μεταλλικών εξεδρών με τη μορφή δικτυώματος, θεμελιωμένα στο έδαφος είτε μέσω σταθερών συνδέσμων (πάκτωση), είτε μέσω πασσάλων. Στην τελευταία περίπτωση, η αλληλεπίδραση εδάφους - πασσάλου προσομοιώθηκε με τη χρήση μη-γραμμικών ελατηρίων. Η σεισμική απόδοση των μοντέλων μελετήθηκε μέσω αναλύσεων χρονοϊστορίας. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιήθηκαν τρεις πραγματικές σεισμικές ακολουθίες και συνολικά εννέα σεισμικά γεγονότα, με τρεις σεισμικές συνιστώσες έκαστο. Οι πραγματικές αυτές καταγραφές αρχικά μετασχηματίστηκαν σε στατιστικώς ανεξάρτητες σεισμικές συνιστώσες και στη συνέχεια περιστράφηκαν με διάφορες γωνίες γύρω από το κύριο σύστημα συντεταγμένων της κατασκευής. Συνολικά πραγματοποιήθηκαν 432 ανελαστικές αναλύσεις, με τις οριζόντιες σχετικές μετακινήσεις της κορυφής της κατασκευής κατά μήκος των κύριων αξόνων της να είναι οι εξεταζόμενες παράμετροι απόκρισης. Πολικά διαγράμματα σύγκρισης των μετακινήσεων μεταξύ (α) των σεισμικών ακολουθιών και των αντίστοιχων μεμονωμένων καταγραφών, και (β) των δύο μοντέλων των εξεδρών υπό τη δράση των ακολουθιών δεν κατέδειξαν μία ξεκάθαρη τάση όσον αφορά το μέγεθος και την κατεύθυνση των μετακινήσεων. Κατά συνέπεια, κρίνεται αναγκαία η διεξαγωγή περαιτέρω αναλύσεων.
    • Depending on their function, location and construction method, offshore structures are subjected to different types of loadings and their design should ensure their ability to withstand significant levels of those forces. Meteorological loads, being highly variable and ever present, generally control platform design, while seismic loads are considered to play a secondary role. As such, important parameters of seismic performance estimations have not yet received proper attention; these include the impact of seismic sequences and different angles of incidence on a platform's performance. In the present thesis, two distinct Fixed Steel Jacket Offshore Platform (FSJOP) models, with fixed supports and pile foundations, were constructed. Soil - pile interaction was modeled with the use of non-linear springs along the pile length. The seismic performance of the two platform models was tested through a series of time-history analyses. Three real seismic sequences and collectively, nine seismic events were considered, with three earthquake components each. These real records were first transformed into statistically independent principal components and then rotated at different angles with respect to the platform's axis system. A total set of 432 inelastic analyses were conducted, with the horizontal relative displacements of the top of the structure along its main axes being the response parameters examined. Comparative polar diagrams of the displacements between (a) the seismic sequences and the respective individual records, and (b) the two platform models under the sequence excitations did not indicate a clear trend in neither the magnitude nor the direction of the displacements and thus, further analyses are deemed necessary.
  14. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.