1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

TÍNH TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC CÔNG TRÌNH BIỂN CỐ ĐỊNH HỆ THANH KHÔNG GIAN CHỊU TÁC ĐỘNG CỦA TẢI TRỌNG SÓNG VÀ GIÓ VỚI MÔ HÌNH LÝ THUYẾT SÓNG STOKE BẬC 2

9 10 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

Bài báo trình bày thuật toán phần tử hữu hạn và một số kết quả tính toán số đáp ứng động lực học của kết cấu công trình biển hệ thanh, quan tâm chính vào các công trình DKI, với mô hình tính 3D, kết cấu và nền không tương tác (thay thế nền bằng ngàm cứng) chịu tác động của tải trọng sóng và gió. Trong đó, tải trọng gió tính toán theo giản đồ vận tốc gió theo thời gian, tải trọng sóng được tính toán theo lý thuyết sóng Stoke bậc 2. Kết quả bài báo là cơ sở khoa học cho việc tính toán thết kế và lựa chọn các thông số hợp lý, góp phần vào việc nghiên cứu tối ưu các công trình biển cố định như các công trình DKI, phục vụ quốc phòng, an ninh và góp phần nâng cao năng lực bảo vệ chủ quyền biển đảo.

Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Biển; Tập 15, Số 2; 2015: 200-208 DOI: 10.15625/1859-3097/15/2/6507 http://www.vjs.ac.vn/index.php/jmst TÍNH TỐN ĐỘNG LỰC HỌC CƠNG TRÌNH BIỂN CỐ ĐỊNH HỆ THANH KHƠNG GIAN CHỊU TÁC ĐỘNG CỦA TẢI TRỌNG SÓNG VÀ GIÓ VỚI MƠ HÌNH LÝ THUYẾT SĨNG STOKE BẬC Nguyễn Thái Chung*, Lê Hoàng Anh * Đại học Kỹ thuật Lê Q Đơn E-mail: thaichung1271@gmail.com Ngày nhận bài: 19-12-2014 TĨM TẮT: Bài báo trình bày thuật tốn phần tử hữu hạn số kết tính tốn số đáp ứng động lực học kết cấu cơng trình biển hệ thanh, quan tâm vào cơng trình DKI, với mơ hình tính 3D, kết cấu khơng tương tác (thay ngàm cứng) chịu tác động tải trọng sóng gió Trong đó, tải trọng gió tính tốn theo giản đồ vận tốc gió theo thời gian, tải trọng sóng tính tốn theo lý thuyết sóng Stoke bậc Kết báo sở khoa học cho việc tính tốn thết kế lựa chọn thơng số hợp lý, góp phần vào việc nghiên cứu tối ưu cơng trình biển cố định cơng trình DKI, phục vụ quốc phịng, an ninh góp phần nâng cao lực bảo vệ chủ quyền biển đảo Từ khóa: DKI, sóng, gió, Morison, Stoke bậc ĐẶT VẤN ĐỀ a) Kết cấu khơng có khối gia tải (Type_2) b) Kết cấu có khối gia tải liên kết cứng với cọc phụ (Type_3) Hình Mơ hình tính kết cấu cơng trình biển hệ DKI có cọc phụ Các cơng trình biển ngồi khơi đóng vai trị quan trọng lĩnh vực quốc phòng 200 - an ninh phát triển kinh tế biển Trong loại cơng trình đó, cần phải kể đến cơng trình Tính tốn động lực học cơng trình biển … DKI - cột mốc chủ quyền biển, đảo Viêt Nam Với cơng trình biển hệ thanh, cơng bố tác giả gần chủ yếu sử dụng mơ hình tốn phẳng, tải tính tốn tải trọng sóng theo lý thuyết sóng Airy tải trọng gió tính tốn theo vận tốc gió trung bình, chưa phản ánh sát thực làm việc hệ [1-3] Thực tế cho thấy, độ sâu mực nước biển vùng xây dựng cơng trình biển cố định nhà giàn DKI thường xuyên thay đổi, gió tác động lên cơng trình biến đổi độ lớn theo thời gian, nên tính tốn tải trọng sóng theo lý thuyết sóng Airy tải trọng gió tính tốn theo vận tốc gió trung bình tỏ chưa thật phù hợp bộc lộ nhiều nhược điểm [4] Do vậy, nghiên cứu tác giả xây dựng thuật toán khảo sát số số lớp tốn cơng trình biển hệ DKI, tải trọng sóng tính theo lý thuyết sóng Stoke bậc 2, mơ hình kết cấu khơng tương tác (hình 1) Mơ hình tính tốn xây dựng dựa sở giả thiết: Vật liệu kết cấu đẳng hướng, đàn hồi tuyến tính Chuyển vị biến dạng kết cấu bé Chỉ tính đến tải trọng sóng gió gây ra, bỏ qua ảnh hưởng dòng chảy, lực đẩy nổi, rối nước tác động khác môi trường Bài toán giải sở lý thuyết phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) THIẾT LẬP PHẦN TỬ HỮU HẠN VÀ CÁC PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN Xét kết cấu cơng trình DKI với kết cấu dạng cọc chính, cọc phụ, cọc phụ có khối gia tải chịu tác dụng tải trọng sóng biển gió Trong tải trọng sóng tính theo lý thuyết sóng Stoke’s bậc 2, tải trọng gió tính theo giản đồ đáp ứng vận tốc gió theo thời gian Trong tốn sử dụng loại phần tử, phần tử không gian (mô tả kết) phần tử khối (mô tả khối gia tải chân cọc phụ) Quan hệ biến dạng - chuyển vị Trong không gian chiều, chuyển vị theo phương trực giao x, y, z điểm thuộc vật rắn biến dạng thời điểm t tương ứng u = u(x,y,z,t), v = v(x,y,z,t), w = w(x,y,z,t) Biến dạng tỷ đối điểm xác định theo biểu thức sau [5]: x = u x  xy = ,y = u y  v x v y , z = ,  yz = w , z v z (1) w  y ,  zx = w x  u z Viết dạng ma trận:  =  Bq   61 63 (2) 31 Trong [B] ma trận quan hệ biến dạng chuyển vị, {q} véc tơ chuyển vị Quan hệ ứng suất - biến dạng Xét trường hợp kết cấu có biến dạng ban đầu, quan hệ ứng suất biến dạng điểm thuộc hệ: (3)  =  D         61 66  61 Trong đó: {} véc tơ ứng suất, {0} véc tơ biến dạng ban đầu, {} véc tơ biến dạng trình kết cấu chịu lực, [D] ma trận hệ số đàn hồi Mơ hình phần tử hữu hạn Phần tử chiều (3D) mô tả kết cấu cơng trình hệ [5] e Ma trận độ cứng  K b phần tử: T e e e e K b    B   D   B  dV  b b b 1212 (4) Ve Ma trận khối lượng Me  phần tử:  b  M e    b  Ne   N b dV b b V 1212 (5) e Với [Be]b, [De]b tương ứng ma trận quan hệ biến dạng - chuyển vị ma trận số đàn hồi b khối lượng riêng phần tử Phần tử khối nút mô tả khối gia tải [5] Phần tử khối lục diện nút đẳng tham số dùng để mô tả khối gia tải chân cọc phụ, nút phần tử có bậc tự chuyển vị dài theo phương X, Y, Z hệ trục toạ độ tổng thể Hình mơ 201 Nguyễn Thái Chung, Lê Hồng Anh tả phần tử hệ tọa độ tổng thể hệ tạo độ cục sau chuẩn hóa đơn vị Ma trận độ cứng phần tử: e T K s   B s  D s  B s dV   2424 (9) Ve Trong [B]s, [D]s tương ứng ma trận quan hệ biến dạng - chuyển vị ma trận số đàn hồi phần tử khối điểm nút a) Trong hệ toạ độ tổng thể b) Trong hệ toạ độ cục Hình Phần tử lục diện điểm nút Ma trận khối lượng phần tử xác định bởi: e T M s  ρs  N s  N s dV   Hình dạng hình học phần tử cho bởi: X  8 Nixi , Y   Ni yi , Z i 1 i1 N z (6) i i Áp dụng phương trình Morison, tải trọng tác dụng lên phẩn tử theo phương x, y z xác định [3, 4, 6]: (7) Các hàm chuyển vị theo phương X, Y Z hệ trục tổng thể biểu diễn: Nu , v  N v , w  N w i i 1 i i i 1 fx  fy  Trong [N]s ma trận hàm dạng phần tử khối nút, xi, yi yi toạ độ nút i hệ toạ độ cục Với s khối lượng riêng phần tử Véctơ tải trọng sóng lên phần tử  x1  y  X      Y    N s z1  Z         z8  Ve Véctơ tải trọng i 1 Viết lại (6) dạng ma trận: u 24 24 (10) i i i i 1 Với ui, vi wi bậc tự nút i (8) fz  2  CD D Vx Vx   C1  CD D Vy Vy   C1  CD D Vz Vz   C1 D ax , D D (11) ay , az Trong  khối lượng riêng nước, CD C1 hệ số cản hệ số quán tính, D đường kính thanh, Vx, ax, Vy, ay Vz, az chuyển vị, gia tốc hạt nước theo phương x, y z (giả thiết vài trị tác dụng sóng theo phương x phương y nhau) Theo lý thuyết sóng Stoke bậc 2, thành phần vận tốc gia tốc xác định [4, 6]: H cosh  k  z  h  3 H  cosh  2k  z  h   cos  kx  t    cos  kx  t , T sinh  kh  4TL sinh  kh  Vx  H sinh  k  z  h  3 H  sinh  2k  z  h  Vz   sin  kx  t    sin  kx  t  T sinh  kh  4TL sinh  kh  ax  2 H cosh  k z  h  33 H cosh  2k  z  h   sin  kx  t    sin kx  t  , T2 sinh  kh  T2 L sinh  kh  2 H sinh  k  z  h  33 H sinh  2k  z  h  az    cos  kx  t    cos 2 kx  t  T2 sinh  kh  T2 L sinh kh  202 (12) (13) Tính tốn động lực học cơng trình biển … Trong đó: H - chiều cao sóng, L - chiều dài sóng, T - chu kỳ sóng, k - số sóng,  - tần số sóng, h - độ sâu tĩnh nước (tính từ đáy biển đến mặt trung bình sóng) Trong B bề rộng mặt cắt ngang thanh, trường hợp hình trụ B = D (đường kính mặt cắt ngang thanh), win góc lệch trục với trục y hệ toạ độ tổng thể Thay (11), (12) vào (10), véc tơ tải trọng sóng phân bố chiều dài sau: Lúc này, véctơ tải trọng nút phần tử xác định theo biểu thức sau [5]: w f e  fx f y fz T  (14) Theo phương pháp PTHH, véc tơ tải trọng quy nút tác dụng lên phần tử xác định [5]: le P  e w   T  N e f e  dl w (15) Trong [Ne] - ma trận hàm dạng phần tử 3D, le - chiều dài phần tử Véc tơ tải trọng gió le e win f  = b T b N   p win  t  dl (18) Và lúc này, véctơ tải trọng gió tác động lên phần tử trường hợp tổng quát là: P e  win  f e   f e  win win td (19) b LỰC PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI VÀ Áp dụng nguyên lý Hamilton cho phần tử [5]: t1 Với cấu tạo cơng trình DKI nói riêng kết cấu cơng trình biển dạng hệ nói chung, tải trọng gió tác động vào hai phần chủ yếu kết cấu: phần diện tích chắn gió tổng cộng phần cơng tác phần diện tích chắn gió thành phần Trong trường hợp tổng quát, áp lực gió tác dụng lên đơn vị diện tích chắn gió kết cấu xác định theo biểu thức sau [7]: pwin  t   Cpair  Uwin  t   cos H e    T  U e  We  dt  e (20) t0 Trong đó: Te - động phần tử, Ue - tồn phần phần tử, We - cơng gây ngoại lực q  , q  , t  hàm q  , q  tương ứng e H e  Te  U e  We  H e tác dụng Hamilton, e e e (16) véctơ chuyển vị, véctơ vận tốc vận tốc nút phần tử Trong đó: pwin(t) hàm áp lực gió phân bố, Cp hệ số áp lực gió, air khối lượng riêng khơng khí, Uwin(t) hàm vận tốc gió theo thời  gian,  góc hợp Uwin  t  pháp tuyến Phương trình vi phân mơ tả dao động phần tử hệ - khối sau: Và từ véc tơ tải trọng f e  win td tải áp lực gió p win  t  tác dụng lên diện tích Aw quy đổi lên nút phần tử xác định theo phương pháp chung lý thuyết PTHH [5] Lực gió phân bố theo chiều dài thanh: e s e s mặt chắn gió qwin  t    M   M  q    C   C  q    K   K  q   P (t)  P (t)  P (t) BCp air  Uwin  t   coswin (17) e e e e e s e e w e e win (21) e Trong đó:  M es  ,  M e0  , Cse  , C0e  ,  K se  ,  K e0  ma trận khối lượng, ma trận cản ma trận độ cứng phần tử phần tử khối (mô tả khối gia tải) Sử dụng phương pháp độ cứng trực tiếp, ma trận số sơ đồ Skyline [5], [8], sau ghép nối ma trận, véc tơ tải trọng phần tử thành 203 Nguyễn Thái Chung, Lê Hoàng Anh  M q   Cq    K q  P(t) (22) Với:  M      M    M  , e e s e lượng tổng cộng sàn công tác, phần thượng tầng vật dụng sàn công tác quy đổi P = 600 Sử dụng giản đồ vận tốc gió U(t) hình để tính tải trọng gió tác dụng lên kết cấu, cách phân rã giản đồ thành file số liệu Ui(t) - ti, với ti bước thời gian tích phân e B0 P  K      K    K  , e e s b Tai san cong tac H4 e C   M     K  Phương trình vi phân tuyến tính (22) tác giả giải phương pháp tích phân trực tiếp Newmark Thuật toán PTHH tác giả cụ thể hóa việc lập trình tính mơi trường Matlab, chương trình tính có tên Stoke_wave_offshore_2014 (SWO_2014) Gio h5  U win  t  h4 r r số cản Rayleigh, xác định thông qua tần số riêng tỷ số cản  hệ [9] Song bien Coc chinh  H2 r Coc phu h1 h h r KHẢO SÁT SỐ Tải trọng: sóng biển có chiều cao H = 16,56 m, độ sâu tĩnh nước h = 20 m, khối lượng riêng nước  = 1.000 kg/m3, chu kỳ sóng T = 7,83 s, hệ số lực cản CD = 0,75, hệ số quán tính C1 = 2,0, hệ số áp lực gió Cp = 1, khối lượng riêng khơng khí air = 1,225 kg/m3 Khối 204 B1 B2 Hình Mơ hình tốn (hình chiếu cạnh) GIAN DO VAN TOC GIO THEO THOI GIAN 50 45 40 Van toc Uw in(t) [m/s] Tính tốn cơng trình biển hệ dạng DKI, với thông số kết cấu: H2 = 20,1 m, H3 = 20,5 m, H4 = m, h1 =1,5 m, h2 = 3,2 m, h3 = 2,7 m, h4 = 8,9 m, h5 = 2,7 m, B0 = 16 m, B1 = 26 m, B2 = 35 m, góc nghiêng cọc  = 80, tổng diện tích phần chắn gió quy đổi sàn cơng tác 12 m2 Các cọc chính, cọc phụ, ngang xiên có mặt cắt ngang hình vành khăn, đó: cọc có đường kính ngồi Dch = 1,346 m, chiều dày thành ống tch = 3,5 cm; cọc phụ có đường kính ngồi Dph = 1,48 m, chiều dày thành ống tph = 6,0 cm; xiên ngang có đường kính Dth = 0,610 m, chiều dày thành ống tth = 2,7 cm Vật liệu kết cấu thép, có mô đun đàn hồi E = 2,1  1011 N/m2, hệ số Poisson  = 0,3; khối lượng riêng  = 7.800 kg/m3 Khối gia tải 8,0 × m bê tông: E = 2,4  106 N/m2, hệ số Poisson  = 0,35; khối lượng riêng  = 3.000 kg/m3 H3 ma trận, véc tơ tải trọng tổng thể, thu phương trình vi phân mơ tả dao động hệ sau: 35 30 25 20 15 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Thoi gian t [s] Hình Giản đồ vận tốc gió U(t) với Umax = 46,35 m/s Với chương trình lập, tính cho loại kết cấu DKI: cọc chính, khơng có cọc váy (type_1), cọc cọc váy (type_2), cọc cọc váy kèm theo khối gia tải Tính tốn động lực học cơng trình biển … (type_3), phương gió sóng tác dụng vng góc với mặt kết cấu (phương y) Hình hình đáp ứng chuyển vị ngang đỉnh giàn đáp ứng mô men uốn mặt cắt chân cọc cho trường hợp, bảng giá trị lớn tương ứng 60 Type01 Type02 Type03 Chuyen vi ngang U[cm] 40 20 Nhận xét: Trong dạng kết cấu nêu dạng kết cấu (loại có khối gia tải bố trí chân cọc phụ - Type_3) cho thấy chuyển vị nhỏ nhất, kèm theo mơ men uốn mặt cắt chân cọc bé Và theo kết khảo sát trên, xét quan niệm độ bền độ cứng kết cấu cơng trình DKI loại có cọc (type_1) chịu tải nhất, tiếp đến loại kết cấu cọc kèm theo cọc váy (cọc phụ) loại cọc chính, cọc váy kèm theo khối gia tải loại kết cấu có khả chịu lực tốt loại kết cấu sử dụng thực tế chứng tỏ điều Tiếp theo, để tập trung kết tiện lợi nhận xét, khuyến cáo, khảo sát số toán tác giả tiến hành sau với loại kết cấu có cọc chính, cọc váy kèm theo khối gia tải (type_3) -20 -40 Ảnh hưởng mơ hình tải trọng sóng -60 10 20 30 40 50 60 70 80 Thoi gian t[s] Momen uon chan coc chinh Mx[Nm] x 10 Type01 Type02 Type03 Chuyen vi ngang U[cm] 1.5 Stoke Airy Hình Đáp ứng chuyển vị ngang u theo t đỉnh giàn -2 -4 -6 -8 -10 0.5 -12 -14 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Thoi gian t[s] -0.5 Hình Đáp ứng chuyển vị ngang u theo t đỉnh giàn theo phương pháp -1 10 20 30 40 50 60 70 Hình Đáp ứng mô men uốn Mx theo t mặt cắt chân cọc Bảng Giá trị lớn chuyển vị đỉnh giàn mô men uốn chân cọc Giá trị lớn Kiểu kết cấu u max [cm] max x 10 Stoke Airy 80 Thoi gian t[s] Momen uon chan coc chinh Mx[Nm] -1.5 -1 -2 -3 M x 10 [Nm] -4 10 20 30 40 50 60 70 80 Thoi gian t[s] Type_1 Type_2 Type_3 49,42 16,70 12,89 2,37 9,38 2,72 Hình Đáp ứng mơ men uốn Mx theo t mặt cắt chân cọc theo phương pháp 205 Nguyễn Thái Chung, Lê Hoàng Anh Tiến hành phân tích tốn với lý thuyết sóng: lý thuyết sóng Stoke bậc (Stoke_2) lý thuyết sóng Airy (Airy), kết đáp ứng chuyển vị ngang u đỉnh giàn mô men uốn Mx mặt cắt chân cột theo thời gian thể hình 7, Và bảng so sánh giá trị lớn chuyển vị nội lực giàn điểm tính Bảng Giá trị lớn chuyển vị đỉnh giàn mơ men uốn chân cọc max M x 106 [Nm] umax[cm] Sai số [%] Airy 12,89 9,87 Nhận xét: Lý thuyết sóng dùng để tính tốn tải trọng sóng có ảnh hưởng lớn đến phản ứng động kết cấu cơng trình biển hệ Với toán khảo sát, sai lệch kết chuyển vị, nội lực điểm tính phương pháp, với lý thuyết tính tải trọng sóng (lý thuyết sóng Stoke bậc 2: Stoke_2 lý thuyết sóng Airy) lớn: 23,47% - chuyển vị, 38,60% - mô men uốn chân cọc Trong tính tốn theo lý thuyết sóng Stoke bậc cho kết lớn tính tốn theo lý thuyết sóng Airy Airy 2,72 1,67 38,60 60 Stoke Airy 50 40 30 20 10 0.21 Phân tích tốn, mơ đun đàn hồi vật liệu cọc biến thiên từ 2,1.1010 N/cm2 đến 21.1010 N/cm2, kết biến thiên chuyển vị ngang lớn umax đỉnh giàn mô men uốn lớn Mmax x mặt cắt chân cọc thể đồ thị hình 9, 10 bảng 0.588 0.966 1.344 1.722 Modun dan hoi coc chinh Ech[N/cm2] 2.1 x 10 11 Hình Quan hệ umax - Ech Momen uon chan coc chinh Mx [Nm] Nhận xét: Khi mô đun đàn hồi vật liệu cọc tăng, chuyển vị lớn đỉnh giàn giảm mô men uốn lớn mặt cắt chân cọc tăng, biến thiên thay đổi cách phi tuyến Với tốn cụ thể xét, với mơ đun đàn hồi Ech vật liệu cọc khoảng 1,344 × 1011 N/cm2 đến 2,1 × 1011 N/cm2 cho thấy chuyển vị đỉnh giàn gần cực tiểu, mô men uốn chân cọc có giá trị lớn, song qua khảo sát hư hại loại kết cấu thực tế kết cấu bị hỏng chuyển vị vượt giá trị cho phép phổ biến phá hủy bền Do lựa chọn Sai số [%] khoảng mô đun đàn hồi vật liệu cọc cho thiết kế hợp lý Ảnh hưởng mơ đun đàn hồi cọc 206 Stoke_2 23,47 Chuyen vi ngang dinh san umax [cm] Stoke_2 x 10 2.5 1.5 0.5 0.21 Stoke Airy 0.588 0.966 1.344 1.722 Modun dan hoi coc chinh Ech[N/cm2] max Hình 10 Quan hệ M x - Ech 2.1 11 x 10 Tính tốn động lực học cơng trình biển … Bảng Biến thiên giá trị lớn chuyển vị đỉnh giàn mô men uốn chân cọc theo mơ đun đàn hồi vật liệu cọc 10 Ech  10 [N/cm ] Airy Stoke Airy Stoke umax[cm] Mmax x 10 [Nm] 2,10 5,88 9,66 13,44 17,22 21,00 34,44 50,87 0,25 0,37 20,52 29,39 0,76 1,25 15,86 21,70 1,15 1,87 12,27 17,76 1,39 2,28 11,10 14,43 1,56 2,55 9,87 12,89 1,67 2,72 Ảnh hưởng đường kính ngồi cọc 3.5 x 10 Stoke Airy Giải toán với trường hợp: lý thuyết sóng Stoke bậc lý thuyết sóng Airy, đường kính ngồi Dch cọc thay đổi từ 0,72 m đến 1,50 m, chiều dày thành ống tch = 3,5 cm, kết biến thiên chuyển vị ngang lớn umax đỉnh giàn mô men uốn lớn Mmax mặt cắt chân cột x theo Dch thể bảng đồ thị hình 11, 12 Momen uon chan coc chinh Mx [Nm] 2.5 1.5 0.5 35 Stoke Airy 0.72 Chuyen vi ngang dinh san umax [cm] 30 0.87 1.03 1.19 1.35 1.5 Duong kinh ngoai coc chinh Dch[m] max 25 Hình 12 Quan hệ M x - Dch 20 Nhận xét: Khi đường kính ngồi Dch cọc tăng, chuyển vị đỉnh giàn giảm phi tuyến, tốc độ giảm mạnh Dch  [0,72  1,19] m, sau tốc độ giảm bé Cịn mơ men uốn mặt cắt chân cọc tăng phi tuyến, tốc độ tăng lớn Dch  [0,72  1,19] m sau tăng với tốc độ bé Xét biến thiên chuyển vị đỉnh giàn mô men uốn chân cọc chính, ta thấy đường kính ngồi cọc hợp lý Dch  [1,19  1,50] m 15 10 0.72 0.87 1.03 1.19 1.35 1.5 Duong kinh ngoai coc chinh D ch[m] Hình 11 Quan hệ umax - Dch Bảng Biến thiên giá trị lớn chuyển vị đỉnh giàn mô men uốn chân cọc theo đường kính ngồi cọc Dch [m] umax[cm] max Mx 10 [Nm] Airy Stoke Airy Stoke 0,72 0,87 1,03 1,19 1,35 1,50 20,52 29,39 0,76 1,25 15,86 21,70 1,15 1,87 12,27 17,76 1,39 2,28 11,10 14,43 1,56 2,55 9,87 12,89 1,67 2,72 9,12 11,62 1,72 2,81 KẾT LUẬN Một số kết báo đạt được: Xây dựng thuật tốn chương trình tính phân tích động lực học kết cấu cơng trình biển cố định hệ không gian tác động tải trọng sóng gió, tải trọng sóng tính tốn theo lý thuyết sóng Stoke bậc tải trọng gió xác định theo giản đồ vận tốc gió 207 Nguyễn Thái Chung, Lê Hồng Anh Nghiên cứu cho thấy khác biệt kết phương pháp tính tải trọng sóng ứng dụng cho cơng trình biển hệ Khảo sát số số thông số thay đổi, đưa nhận xét có tính định lượng khuyến cáo có sở ứng dụng vào thực tiễn nhằm nâng cao hiệu sử dụng kết cấu công trình biển cố định hệ nhà giàn DKI phục vụ quốc phòng, an ninh TÀI LIỆU THAM KHẢO Noorzaei, J., Bahrom, S I., Jaafar, M S., Thanoon, W A M., and Mohammad, S., 2005 Simulation of Wave and Current Forces on Slender Offshore Structural Members Proceeding of ICCES, 5, 1-10 Bargi, K., Hosseini, S R., Tadayon, M H., and Sharifian, H., 2011 Seismic response of a typical fixed jacket-type offshore platform (SPD1) under sea waves Open Journal of Marine Science, 1(02), 36 Raaij, K V., 2005 Dynamic behaviour of jackets exposed to wave-in-deck forces Ali, A A M., Al-Kadhimi, A., and Shaker, M., 2012 Dynamic Behavior of Jacket Type Offshore Structure Jordan Journal of Civil Engineering, 6(4): 418-435 Bathe, K J., and Wilson, E L., 1976 Numerical methods in finite element analysis Journée, J M J., and Massie, W W., 2000 Offshore hydromechanics First Edition, Delft University of Technology Kim, B W., Kim, W H., and Lee, I W, 2002 Three-dimensional Plate Analyses of Wind-loaded Structures., Department of Civil Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology, 373-1 Guseong-dong, Yuseong -gu, Daejeon, 305-701, Korea Nguyễn Thái Chung, Nguyễn Văn Chình, 2013 Ảnh hưởng số yếu tố đến phản ứng động cơng trình biển tác dụng tải trọng sóng gió Tạp chí Khoa học Công nghệ biển, 13(2): 33-40 Wolf, J P (1988) Dynamic soil-structure interaction analysis in time domain, Prentice-Hall Inc Englewood Cliffs, N.J.07632 DYNAMIC ANALYSIS OF JACKET TYPE OFFSHORE STRUCTURE UNDER IMPACT OF WAVE AND WIND USING STOKE’S SECOND ORDER WAVE THEORY Nguyen Thai Chung, Le Hoang Anh Le Quy Don Technical University ABSTRACT: This paper presents finite element algorithms and dynamic analysis of the jacket type offshore structure under water wave and wind impact by using stoke’s second order wave theory The result of the paper is the scientific basis for the calculation, design and selection of the appropriate parameters, the study contributes to the optimization of fixed offshore structures such as buildings DKI, serving defense, security and contributing to improving the capacity to defend Vietnam’s sovereignty over seas and islands Keywords: DKI, Wave, Wind, Morison, Stoke’s second order wave 208 ... chương trình tính phân tích động lực học kết cấu cơng trình biển cố định hệ không gian tác động tải trọng sóng gió, tải trọng sóng tính tốn theo lý thuyết sóng Stoke bậc tải trọng gió xác định theo... ứng động kết cấu cơng trình biển hệ Với toán khảo sát, sai lệch kết chuyển vị, nội lực điểm tính phương pháp, với lý thuyết tính tải trọng sóng (lý thuyết sóng Stoke bậc 2: Stoke_ 2 lý thuyết sóng. . .Tính tốn động lực học cơng trình biển … DKI - cột mốc chủ quyền biển, đảo Viêt Nam Với cơng trình biển hệ thanh, cơng bố tác giả gần chủ yếu sử dụng mô hình tốn phẳng, tải tính tốn tải trọng

Ngày đăng: 04/12/2021, 23:39

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

  • Đang cập nhật ...

TÀI LIỆU LIÊN QUAN