بررسی تاثیر میراگر مایع تنظیم شده ترکیبی (ctld) روی رفتار دینامیکی سکوهای فراساحلی جکتی تحت بارگذاری زلزله و موج

تاثیر یک میراگر مایع تنظیم شده (tld) تا حد زیادی به هندسه مخزن وابسته است. اغلب tldهای معمول به مخزن‌های با مقاطع هندسی ساده، مانند مستطیلی و دایروی، محدودند. اما پلان کف سازه ممکن است محدودیت‌هایی برای استفاده از مخازن بزرگ با هندسه منظم ایجاد کند. هم‌چنین میراگرهای tld تنها در یک فرکانس عمل می‌کنند. در این تحقیق، کارایی یک نوع میراگر مایع تنظیم شده ترکیبی (ctld) در کاهش ارتعاش سکوهای فراساحلی شابلونی تحت تحریک زلزله و موج مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به اصل هماهنگی بین فرکانس تلاطم سیال داخل مخازن و فرکانس اصلی نوسان سازه، ctld باید به ‌گونه‌ای طراحی شود که برای هر دو شرایط بارگذاری موج و زلزله پاسخگو باشد. نتایج نشان دادند که اختصاص حالت ارتباط: برقرار برای بارگذاری موج و حالت ارتباط: مسدود برای بارگذاری زلزله بهترین نتیجه را دارد. ضمناً ctld اثر قابل توجهی روی پاسخ‌های دینامیکی سکو دارد؛ به طوری که در صورت استفاده از ctld، حداکثر کاهش در جابجایی عرشه فوقانی سکوی spd1، به عنوان یک مطالعه موردی، تحت اثر زلزله حدود 13% و بیش‌ترین مقدار کاهش در جابجایی و شتاب عرشه فوقانی سکو تحت اثر بارگذاری امواج حدود 20% بود.

Investigating the Effects of Combined Tuned Liquid Damper (CTLD) on Dynamic Behavior of Offshore JacketType Platforms

In the present paper, the efficiency of combined tuned liquid damper (CTLD) in controlling the dynamic responses of offshore jacket platforms under the earthquake and sea wave excitation is investigated. This type of damping system consists of one or more tanks containing a fluid, generally water or oil, which can be installed on the topside (superstructure) of the platform. During the excitation, hydrodynamic action induced by the sloshing of the water in the tank acts as a resistant force against the vibration and controls the structural response. In fact, due to the oscillation of the structure, the fluid inside the tank begins to oscillate in the opposite direction. During this process, most part of the fluid has a wavelike oscillatory motion, while the part adjacent to the tank’s floor experiences a rigidtype displacement and exerts impact pressures to the tank’s walls. In order to attain maximum decrease in the structural response, the oscillation frequency of the fluid inside the tank should be near the natural frequency of the structural free vibration which can be determined by performing a modal analysis. Hence, one of the objectives of the present study is to adjust the frequency of fluid’s oscillation based on the natural frequency of the jacket structure. In other words, the aim is to find a frequency range in which the maximum decrease can be achieved in the amplitude of structural responses. In this research, using the FE software ANSYS, a jackettype platform having dimensions appropriate for the Persian Gulf climate (case study: SPD1 platform) was modeled and then dynamically analyzed by the modal and timehistory approaches subjected to the records of El Centro and Tabas earthquakes as well as 10 cases of wave loading with different height and period. The CTLD system was optimally designed and after the verification of FE results, the dynamic responses of the jackettype platform with and without CTLDs were compared.