Ceket tipi açık deniz yapılarının farklı modelleme teknikleriyle dinamik davranışlarının incelenmesi
Investigation of dynamic behaviors of jacket type offshore structures with different modelling techniques
- Tez No: 917616
- Danışmanlar: PROF. DR. SERKAN BEKİROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Yapı Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 111
Özet
Ceket deniz yapıları; deniz tabanının derinliklerindeki petrol ve doğalgaz gibi enerji kaynaklarına erişmek veya rüzgâr enerjisi tesisleri inşa edilmek üzere tasarlanmış; temel, kule ve işletme kısmı olarak üç ana bölümden oluşan yapı türleridir. Bu yapıların tasarımının başlarında işletme kısmı detaylarının tam olarak mevcut olmadığı durumlar sıkça karşılaşılan bir problemdir. Bu durumda planlama sürecinde eldeki verilerle üst yapı kütlesini doğru şekilde temsil edebilmek ve çevresel yükler altında ivmelenmesiyle oluşan dinamik kuvvetleriyle kule yapısının yapısal tepkisini hassas bir şekilde değerlendirebilmek için belli kabuller yaparak alternatif modelleme yöntemlerine başvurmak gerekmektedir. Ayrıca, hava ve su ortamlarındaki farklı fiziksel özellikler nedeniyle hidrodinamik kütle ve sönümleme etkileri dikkate alınmalıdır. Bu çalışma, ceket tipi açık deniz (Offshore) platformlarının tasarımında kullanılabilecek üst yapı kütle modelleme yöntemleri ile hidrodinamik ek kütle ve sönümlemenin yapısal analiz üzerindeki etkilerini incelemeyi amaçlamaktadır. Bu amaçla yapılan ilk çalışmada deprem ve dalga yüklerinin birlikte etkimesi durumunda, kütle modelleme yöntemleri değerlendirilmiş, bu yöntemlerin statik ve dinamik analizlerde verdiği sonuçlar, klasik modelleme sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Deprem ve dalga hesap parametreleri olarak 6 Şubat 2023 Pazarcık- Kahramanmaraş depreminin ivme kayıtları ile deprem anında Akdeniz'de ölçülen dalga parametreleri kullanılmıştır. Yapısal sistemin doğal frekansları hesaplanmış, kule kısmının zaman tanım alanında analiz ile değerlendirmesi yapılmıştır. Yöntemleri arasında, klasik modelleme yöntemine (KMY) göre noktasal yük yönteminin (NYY) sonuçları daha hatalı olurken; merkezi kütle yönteminin (MKY) sonuçları ise daha az hatalı olarak elde edilmektedir. Analiz sonuçlarına bakıldığında NYY ve MKY 'nin tepkilerinde rezonans noktalarına yaklaşırken ivme ve hız değerlerinde artışlar gözlenmiştir. Yapılan ikinci çalışmada ise hidrodinamik ek kütle ve sönümleme kavramları ele alınarak yapıların doğal frekansları, periyotları ve rezonans riskleri üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Su altındaki yapı elemanlara eklenen hidrodinamik ek kütlenin yapının doğal davranışında daha büyük periyotlarda salınım yaptığı; rezonans frekansının daha düşük çıktığı, hidrodinamik sönümleme oranının yapı hızı ile doğru orantılı olduğu tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Jacket type offshore structures are designed to access energy resources such as oil and natural gas deep in the seabed or to construct wind energy facilities and consist of three main parts: foundation, tower and operating part. At the beginning of the design of these structures, it is a common problem that the details of the operational part are not fully available. In this case, it is necessary to make certain assumptions and resort to alternative modeling methods in order to accurately represent the mass of the superstructure with the available data during the planning process and to accurately evaluate the structural response of the tower structure with the dynamic forces generated by acceleration under environmental loads. Furthermore, hydrodynamic mass and damping effects should be taken into account due to the different physical properties of air and water environments. This study aims to investigate superstructure mass modeling approaches that can be used in the design of jacket type offshore platforms and the effects of hydrodynamic additional mass and damping on structural analysis. In the first study, mass modeling methods were evaluated in the case of earthquake and wave loads acting together, and the results of these methods in static and dynamic analysis were compared with the results of classical modeling. The acceleration records of the February 6, 2023 Pazarcık- Kahramanmaraş earthquake and the wave parameters measured in the Mediterranean Sea at the time of the earthquake were used as earthquake and wave calculation parameters. The natural frequencies of the structural system were calculated and the tower section was evaluated by time domain analysis. Among the approaches, the results of the point load approach (NYY) are more inaccurate than the classical modeling method (KMY), while the results of the central mass approach (MKY) are less inaccurate. When the analysis results are analyzed, increases in acceleration and velocity values are observed in the responses of NYY and MKY as they approach the resonance points. In the second study, hydrodynamic additional mass and damping concepts are discussed and their effects on natural frequencies, periods and resonance risks of structures are evaluated. It was found that the hydrodynamic additional mass added to the submerged structural elements oscillates at larger periods in the natural behavior of the structure; the resonance frequency is lower, and the hydrodynamic damping ratio is directly proportional to the structure speed.
Benzer Tezler
- Design of a floating pipe breakwater - wave energy converter hybrid system
Boru tipi yüzer dalgakıran - dalga enerjisi dönüştürücü çok amaçlı sistem tasarımı
MEHMET ADİL AKGÜL
Doktora
İngilizce
2014
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiKıyı Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SEDAT KABDAŞLI
- Metocean pushover analysis of a jacket-type offshore platform with different bracing systems
Farklı çapraz sistemli ceket tipi açık deniz petrol platformunun okyanussal yüklerle statik itme analizi
ERDEM EREZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KADİR ÖZAKGÜL
- Açık deniz yapılarının dış yükler etkisindeki davranışlarının incelenmesi
Investigation of behavior of offshore structures under the effect of external loads
MELİS AKFIRAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
İnşaat MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ASUMAN IŞIL ÇARHOĞLU
- Response of a fixed offshore platform to seismic excitations and fatigue damage assessment
Sabit offshore platformunun sismik uyarılara karşı tepkisi ve yorgunluk hasar değerlendirmesi
MAHMOUD KABBANI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDUL HAYIR
- Ceket tipi açık deniz yapısının dinamik analizi
Dynami̇c analysi̇s of jacket type offshore structure
SEFA UĞUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiSüleyman Demirel Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İLYAS DEVRAN ÇELİK