بررسي دقت سيستم يك درجه آزادي معادل براي تحليل ديناميكي سكوهاي ثابت دريايي مجهز به ميراگر جرمي

Equivalent Single Degree of Freedom for Dynamic Analysis of Fixed Jacket Platforms Controlled by Tuned Mass Damper

چكيده: چون تحليل ديناميكي سكوهاي جاكت تحت بارگذاري زلزله، به‌دليل آثار هيدروديناميكي و اندركنش آب و سازه، بسيار هزينه­بر و وقت­گير است، مي­توان از روش­هاي ارايه‌شده در سازه­هاي ساختماني با انجام اصلاحاتي بهره برد. در اين مقاله به بررسي روش مبتني بر مود اول در سازه­هاي ساختماني براي تحليل لرزه­اي سكوهاي جاكت براي دو حالت با و بدون ميراگر پرداخته شده است. در اين رهگذر، نخست روش ارايه‌شده در آيين‌نامه‌هاي طراحي لرزه­اي معرفي شده، سپس كاربرد آن در تحليل لرزه­اي سكوهاي ثابت دريايي تحت ركوردهاي گسل نزديك و گسل دور در دو حالت سازه با ميرايي ذاتي و بدون ميرايي ذاتي مورد بررسي قرار گرفته است. در ادامه، كاربرد اين روش در ارزيابي ديناميكي سكو با ميراگر جرمي متوازن‌شده نيز تحت ركوردهاي گسل نزديك و گسل دور در دو حالت سازه با ميرايي ذاتي و بدون ميرايي ذاتي مورد ارزيابي قرار گرفته است. نتايج به‌دست آمده بيانگر اين است روش يك درجه آزاد معادل داراي خطاي بسيار كمي در محاسبه پاسخ سازهبدون ميرايي طبيعي و ميراگر جرمي است. همچنين كاربرد اين روش به‌طور قابل توجهي به محتواي فركانسي ركوردهاي مورد استفاده در آناليز براي حالت­هاي گوناگون بستگي دارد.

Seismic analysis of building structures based on seismic design codes is carried out under assumption that largest modal mass is related to the first mode. In many cases, this assumption gives the reasonable and acceptable answers. Since the dynamic analysis of the steel jacket platforms under seismic loading is very costly and time consuming due to hydrodynamic effects and the fluid structure interaction, therefore simple proposed methods presented in building-based codes can be useful in the seismic analysis of the offshore structures. In this study the application of single degree of freedom based on the first mode of structures vibration has been surveyed for seismic analysis of offshore structures in both cases with and without the tuned mass damper (TMD). First we introduce the approach in the seismic design codes and then investigate its applications in the seismic analysis of the steel jacket platforms under near and far field ground motions in both cases with and without natural damping. The results obtained show that equivalent single degree of freedom has small errors in the evaluation of the structure responses without damping and TMD. Also this approach is highly dependent to the frequency content of the ground motions used at the analyses.