Response of fixed offshore platforms to wave and current loadingincluding soil– structure interaction

پاسخ سکوهای دریایی ثابت به نیروی موج و جریان با در نظر گرفتن تعامل خاک و سازه

Abstract

Fixed offshore platforms supported by pile foundations are required to resist dynamic lateral loading due to wave forces. The response of a

jacket offshore tower is affected by the flexibility and nonlinear behaviour of the supporting piles. For offshore towers supported by clusters

of piles, the response to environmental loads is strongly affected by the pile–soil– pile interaction. In the present study, the response of fixed

offshore platforms supported by clusters of piles is investigated. The soil resistance to the pile movement is modelled using dynamicp–y

curves andt–zcurves to account for soil nonlinearity and energy dissipation through radiation damping. The load transfer curves for a single

pile have been modified to account for the group effect. The wave forces on the tower members and the tower response are calculated in the

time domain using a finite element package (ASAS). Several parameters affecting the dynamic characteristics of the platform and the

platform response have been investigated.

q2004 Elsevier Ltd. All rights reserved

چکیده

سکوهای دریایی ثابت که با پایه های ستونی ( پیل ) پشتیبانی می شوند برای مقاوت به نیروی جانبی دینامیک ناشی از نیروهای امواج مورد نیاز هستند . پاسخ یک برج دریایی پوشش دار ناشی از انعطاف پذیری و وضعیت غیر خطی پیل های تکیه گاه ( پشتیبان ) تحت تاثیر قرار می گیرد . برای برج های دریایی که توسط دسته ای از پیل ها ( ستون ها ) پشتیبانی می شوند ، پاسخ به نیروهای محیطی به شدت ناشی از تعامل پیل – خاک – پیل تحت تاثیر قرار می گیرد . در مطالعه ی حاضر ، پاسخ سکوهای دریایی ثابت که توسط دسته هایی از ( خوشه هایی از ) پیل ها مورد پشتیبانی قرار می گیرند ، بررسی شد ، مقاومت خاک نسبت به جابجایی پیل با استفاده از منحنی های دینامیک p – y و t – z مدلسازی شد تا وضعیت غیر خطی بودن خاک و پراکندگی انرژی از طریق استهلاک تشعشع نیز در نظر گرفته شوند . منحنی های انتقال نیرو برای یک پیل واحد تغییر داده شدند تا تاثیر کلی در نظر گرفته شود . نیروهای موج وارد بر اعضای برج و پاسخ برج در حوزه زمانی با استفاده از بسته ی نرم افزاری المان محدود ( ASAS ) محاسبه شدند. چندین پارامتر تاثیر گذار بر ویژگی های سکو و پاسخ سکو مورد بررسی قرار گرفتند