Tính toán tải trọng sóng tác động lên công trình ngoài khơi sử dụng mô hình sóng của Trosman

Tổng quan các mô hình sóng và các chương trình tính toán tải trọng sóng hiện có, giới thiệu 2 chương trình tính sóng hiện đang sử dụng trong tính toán tải trọng cho công trình biển là chương trình MOLOSH và WF2000. Trình bày phương trình mặt sóng của mô hình sóng Trosman và động học hạt nước tương ứng. Xây dựng thuật toán tính toán động học hạt nước và tải trọng tác động lên công trình. Áp dụng chương trình tính toán để tính tải trọng cho một giàn tự nâng và một giàn cố định.

Trước khi tính toán thiết kế các công trình biển cần đánh giá các tải trọng của môi trường. Chúng bao gồm: tải trọng do sóng, gió và dòng chảy.

Tải trọng sóng đóng vai trò quan trọng nhất trong tính toán các công trình biển, vì tải trọng do sóng tác động tại phần ngập nước của công trình đóng góp phần đáng kể nhất trong các tải trọng môi trường. Tải trọng do sóng thường gấp vài lần so với tải trọng do gió. Ngoài ra, tải trọng do dòng chảy cũng đóng góp một phần vào tải trọng tác động lên phần ngập nước của công trình.

Để tính được tải trọng do sóng tác động lên công trình điều quan trọng nhất là xác định động học của hạt nước tức là xác định vận tốc và gia tốc của hạt nước. Tuy nhiên việc tìm lời giải chính xác của các phương trình động học của sóng là việc không dễ dàng. Có nhiều cách tiếp cận được nhiều tác giả sử dụng đó là các mô hình sóng điều hòa. Đơn giản nhất là sử dụng mô hình sóng tuyến tính Airy, phức tạp hơn ta có thể sử dụng mô hình sóng Stock bậc 5 hay lý thuyết hàm dòng.

Nhưng các mô hình sóng điều hòa không thể hiện tốt được phản ứng động của kết cấu dưới tương tác của sóng biển. Không chỉ tải trọng tác động vào từng thời điểm có ảnh hưởng đến phản ứng động của kết cấu mà cả lịch sử tác động. Vì vậy tốt nhất là sử dụng các phương pháp phân tích động trong miền thời gian. Tuy nhiên các phương pháp phân tích trong miền thời gian đòi hỏi số lượng tính toán cồng kềnh, mất rất nhiều thời gian. Chính vì lẽ này, nhóm tác giả (Tromans PS, Anaturk AR, Hagemeijer P. (1991) đã đưa ra một cách tiếp cận mới để mô phỏng phương trình mặt sóng ngẫu nhiên cho một chu kỳ thời gian đủ dài có kể đến tổ hợp phổ của mặt biển. Cách tiếp cận này cho phép ta đưa ra mô hình sóng tiền định, ở đây phương trình mặt sóng chính là kỳ vọng của mặt sóng tại lân cận đỉnh sóng lớn nhất và sử dụng nó để tính toán động học của hạt nước. Cách tiếp cận này được nhiều tác giả (Tromans P.S., Efthymiou M., Van de Graaf J. W., Vanderschuren L. & Taylor P.H., 1992, Williams M. S., Thompson R.S. G., Houlsby G. T., 1998, Cassidy M.J., Taylor R.E. & Houlsby G.T., 2001) chấp nhận thay thế cho các lý thuyết sóng điều hòa và sử dụng trong phân tích động các giàn ngoài biển.

Chương 1: Tổng quan các mô hình sóng và các chương trình tính toán tải trọng sóng hiện có. Chương này trình bày các mô hình sóng điều hòa như sóng Airy, Stocks bậc 5 và sóng Cnoidal. Giới thiệu hai chương trình tính sóng hiện đang sử dụng trong tính toán tải trọng cho công trình biển là chương trình MOLOSH và WF2000.

Chương 2: Mô hình sóng của Trosman và động học hạt nước. Chương này trình bày cơ sở của mô hình sóng mới. Đưa ra phương trình mặt sóng của mô hình sóng Trosman và động học hạt nước tương ứng. Nêu ưu điểm của mô hình sóng mới so với các mô hình khác.

Chương 3: Xây dựng thuật toán tính toán động học hạt nước và tải trọng tác động lên công trình. Điểm khác biệt về phương pháp xây dựng quy trình thuật toán động học hạt nước theo mô hình sóng mới so với các mô hình trước. Ghép nối với chương trình sóng hiện có để tính toán tải trọng tác động lên công trình.

Chương 4: Ví dụ tính toán. Áp dụng chương trình tính toán để tính tải trọng cho một giàn tự nâng và một giàn cố định.

Link tải tài liệu: https://tii.la/Uaao2wNpLJ

Lưu ý: Link tải có chứa quảng cáo được rút gọn bằng Shrinkearn.com

Mật khẩu mở tệp PDF: sharetailieu.net

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Mới Nhất

Cùng Chuyên Mục

Đọc Nhiều Nhất