كاهش پراكندگي پاسخ لرزه اي سكو هاي ثابت فلزي دور از ساحل در برابر حركات زمين حوزه نزديك داراي پالس سرعت

Dispersion Reduction of Seismic Responses of Jacket Type Offshore Platforms Subjected To Pulse-Like Near-Fault Ground Motions

آناليز نياز لرزه اي احتمالاتي (PSDA) به عنوان ابزاري مناسب جهت تخمين ميانگين فركانس سالانه تجاوز از يك حد مشخص پارامتر پاسخ مهندسي (EDP) به كار گرفته مي شود. در اين مقاله، كارايي اندازه شدت (IM) اسكالر پيشرفته تغيير مكان طيفي غير الاستيك (Sdi) كه توسط Tothong و Cornell در دانشگاه استنفرد پيشنهاد شده است، در تحليل PSDA با اندازه شدت اسكالر مرسوم شتاب طيفي الاستيك و متناطر آن تغيير مكان طيفي الاستيك (Sde) براي سازه سكوي ثابت فلزي نفتي مقايسه مي شود. يك IM كارامد به عنوان IM اي تعريف مي شود كه منجر به پراكندگي كمتر در پاسخ سازه اي براي يك سطح IM مشخص شود. در اين مقاله، مدل عددي يك سكوي دريايي با توجه به رفتار واقعي آن در نرم افزار OpenSees شبيه سازي شده است. سكوي دريايي نمونه‌ با در نظر گرفتن كمانش اعضاي مهاربندي و اثرات خستگي كم چرخه مدل سازي شده است. جهت در نظر گرفتن اندركنش شمع-خاك-سازه، شمع هاي سكو با مدل سازي خاك اطراف آن بر پايه مدل معادل تير بر پي غير خطي وينكلر مدل سازي شده است. همچنين از قابليت هاي خود نرم افزار OpenSees جهت محاسبه پاسخ لايه هاي خاك استفاده شده است. در تحقيق حاضر، آناليز ديناميكي غير خطي افزايشي (IDA) كه يكي از نوين ترين روش ها در تعيين ظرفيت سازه مي باشد انجام شده است و همچنين بحث مختصري راجع به كارايي Edp هاي گوناگون در نشان دادن مود هاي پاسخ مختلف سكو صورت پذيرفته است و نهايتا همان Edp معمول در مورد سازه هاي ساختماني يعني ماكزيمم دريفت بين طبقه اي براي سكوي نمونه فوق انتخاب شده است. سپس، نمودارهاي IDA در غالب دو اندازه شدت اشاره شده در بالا براي مجموعه 40 ركورده حوزه نزديك داراي پالس سرعت رسم شده اند و پراكندگي نمودارهاي IDA در محدوده ناپايدار ديناميكي كلي محاسبه شده اند. با توجه به پراكندگي كمتر محاسبه شده براي IM تغيير مكان طيفي غير الاستيك، اين اندازه شدت به عنوان كاراترين IM براي سكوي نمونه مورد نظر پيشنهاد شده است.

Probabilistic Seismic Demand Analysis (PSDA) is used as a valuable tool to compute the mean annual frequency of exceeding a particular structural response parameter. In this paper, the efficiency of advanced scalar ground motion intensity measures (IM), Inelastic Spectral Displacement (Sdi) which, was proposed by Thosong and Cornell in Stanford University, has been compared for PSDA of Jacket Type Offshore Platforms (JTOP) with conventional scalar intensity measure, Elastic Spectral Acceleration or correspondingly Elastic Spectral Displacement (Sde). An efficient Im is the one which, leads to lower dispersion in response parameter of structure in an arbitrary level of Im. In this paper, the numerical model of a Jacket Type Offshore Platform in accordance with its real behavior was simulated in OpenSees software. The case study platform has been modeled in OpenSees considering buckling and post buckling behavior of bracing members and material low cycle fatigue effects. In order to consider soil-pile-structure interaction effects, the near field soil was modeled using Beam on Nonlinear Winkler Foundation method. Furthermore, the geotechnical capabilities of OpenSees have been utilized to compute free field response of soil layers. In the current research, Incremental Dynamic Analysis (IDA), which is among one of the most recent and capable approaches in evaluating ultimate capacity of structures, has been performed and a brief discussion has been presented about the efficiency of different Edps in indicating various structural response modes of platform. As a consequence, the same Edp as simple building structures – maximum interstory drift angle – has been proposed for case study platform. Furthermore, the multiple Ida curves in terms of two aforementioned Intensity Measures for 40 pulse-like near fault ground motion records have been depicted and the dispersion of Ida curves in dynamic instability range have been computed for these two Ims. Based on lower computed dispersion for inelastic spectral displacement intensity measure, this Im has been chosen as the most efficient intensity measure for case study platform.