مهندسی سازه و ساخت

مهندسی سازه و ساخت

ارزیابی عملکرد دینامیکی اسکله بازسازی‌شده بندر ام‌قصر تحت نیروهای پهلوگیری با استفاده از مدل‌سازی اندرکنش خاک-سازه

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه عمران،دانشگاه فردوسی مشهد،ایران
2 استاد گروه مهندسی عمران، دانشگاه فردوسی مشهد،ایران
10.22065/jsce.2026.583884.3992
چکیده
سازه‌های اسکله دریایی به عنوان اجزای ضروری زیرساخت بنادر در نظر گرفته می‌شوند، زیرا پیوسته در معرض بارهای عملیاتی و محیطی قرار دارنددر بندر اُم‌قصر در جنوب عراق، بیشتر اسکله‌های دریایی که از زمان بهره‌برداری در سال ۱۹۷۷ برای پذیرش کشتی‌هایی با ظرفیت تا ۵0۰۰۰ تن ساخته شده‌اند، به دلیل قدمت طولانی دچار زوال سازه‌ای شده‌اند. این وضعیت، انجام عملیات بازسازی جامع را برای تضمین عملکرد ایمن و کارآمد ضروری ساخته است. این مطالعه، پس از عملیات بازسازی اسکله شماره (5)، با هدف ارزیابی رفتار دینامیکی آن، تحت سناریوهای بارگذاری متعدد و شرایط مختلف پهلوگیری انجام شده است. این پژوهش با استفاده از نرم‌افزار تحلیل سازه‌ای پیشرفته و با به کارگیری مدل وینکلر برای نمایش اندرکنش خاک و شمع به منظور دستیابی به شبیه‌سازی واقع‌گرایانه از عملکرد اسکله، انجام شد. علاوه بر این، تأثیر شیب بستر دریا در مدل عددی گنجانده شد که در مقایسه با مطالعات پیشین، یک تلاش تحقیقاتی نوآورانه محسوب می‌شود. پارامترهای بررسی‌شده شامل موارد بار ترکیبی مانند بارهای ثابت، زنده، عملیاتی، بارهای پهلوگیری، بارهای مهار، باد، جریان دریایی و امواج و همچنین عوامل مرتبط با پهلوگیری نظیر نوع سپر ضربه‌گیر لاستیکی، سرعت پهلوگیری، زاویه نزدیک شدن، محل برخورد، جابجایی وزن کشتی و عمق آب است این مطالعه با هدف تعیین حداکثر جابجایی‌ها، تنش‌ها، نیروهای محوری، نیروهای برشی و لنگرهای خمشی انجام شد. نتایج عددی نشان داد که سرعت پهلوگیری تأثیرگذارترین عامل بر پاسخ سازه‌ای اسکله است و باعث افزایش جابجایی جانبی از ۴۲ میلی‌متر به ۵۸ میلی‌متر می‌شود. افزایش زاویه پهلوگیری منجر به افزایش اندک جابجایی از ۴۳ میلی‌متر به 75/43 میلی‌متر شد. علاوه بر این، برخورد کشتی در لبه اسکله باعث افزایش ۱۷ % جابجایی نسبت به پهلوگیری در وسط طول اسکله گردید. همچنین، افزایش ظرفیت کشتی از ۵0۰۰۰ تن به ۱۴۵۰۰۰ تن بدون افزایش عمق کانال، منجر به افزایش 5 % جابجایی شد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Assessment of the Dynamic Performance of the Reconstructed Umm Qasr Port Wharf under Berthing Loads Using Soil–Structure Interaction Modeling

نویسندگان English

Hussein Abboud Ovid aldeery 1
Mansour Ghalehnovi 2
1 Ph.D. Candidate, Faculty of Engineering Ferdowsi University of Mashhad
2 Professor, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad
چکیده English

Arnie berth structures are considered essential components of port infrastructure, as they are continuously subjected to operational and environmental loads. At Umm Qasr Port in southern Iraq, most marine wharves suffer from structural deterioration due to aging, having been constructed at the beginning of port operations in 1977 to accommodate vessels with capacities of up to 50,000 tons. This condition necessitated comprehensive rehabilitation works to ensure safe and efficient operation. Following the rehabilitation works, this study aims to evaluate the dynamic behavior of Wharf No.(5) under multiple loading scenarios and different berthing conditions. Structural analysis was carried out using STAAD.Pro software, adopting the Winkler model to represent soil–pile interaction in order to achieve a realistic simulation of wharf performance. Additionally, the effect of seabed inclination was incorporated into the numerical model, representing an innovative research effort compared to previous studies.The investigated parameters included combined load cases (dead, live, operational loads, berthing loads, mooring loads, wind, current, and wave loads), as well as berthing-related factors such as fender type, berthing velocity, approach angle, impact location, vessel displacement (weight), and water depth (draft). The analysis focused on determining maximum displacements, stresses, axial forces, shear forces, and bending moments. The numerical results indicated that berthing velocity is the most influential factor affecting the structural response of the wharf, causing an increase in lateral displacement from 42 mm to 58 mm. An increase in the berthing angle resulted in a slight increase in displacement from 43 mm to 43.75 mm. Furthermore, increasing vessel capacity from 50,000 tons to 145,000 tons without channel deepening resulted in a displacement increase of 5%.

کلیدواژه‌ها English

Berth Structure
Berthing
Mooring
Fender
Impact ship
Wave
Soil-pile

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 05 شهریور 1405

  • تاریخ دریافت 13 خرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 28 مرداد 1405
  • تاریخ پذیرش 05 شهریور 1405