Düzensiz dalgaların etkisindeki deniz boru hatlarının dinamik analizi

Deniz boruhatlarının stabilizasyonunda, genellikle düzenli dalga verileri kullanılmaktadır. Ancak deniz ortamında bilinmektedir ki, dalga istatistikleri incelendiğinde su yüzü profillerinin düzenli dalga profilinden daha çok rastgele dalga profillerine benzediği görülmektedir. Rastgele dalga verileri, Yükselirken veya Alçalırken Sıfırı Kesme Yöntemiyle veya Hızlı Fourier Dönüşümü-HFD (Fast Fourier Transform-FFT) tekniğiyle düzenli dalga verilerine dönüştürülebilir. Bu çalışmada, FFT tekniği kullanılarak sınırlı bir rastgele dalga verisi incelenmiş ve düzenli dalga verilerine dönüştürülerek tasarım dalga verileri elde edilmiştir. Rastgele dalga verilerine ilişkin su yüzü profilleri ve spektrum değerleriyle, modellenen düzenli dalganın karşılık gelen değerleri istatistiksel uyumluluk testine (Ki-Kare) tabi tutularak uyumlulukları saptanmıştır.Düzensiz dalga verileriyle uyumlulukları test edilen düzenli dalga verileri kullanılarak, kıyıdan açık denize doğru uzanan belirgin boyutlarda tasarlanmış deniz boru hattı üzerinde oluşacak dalga kökenli kuvvetler hesaplanmıştır. Dalga hız ve ivme parametrelerinin hesaplanmasında, Lineer Dalga (Airy) Teorisi kullanılmıştır. FFT tekniğinden elde edilen ve düzenli dalganın su yüzü profilini ve spektrumunu sağlayan her bir dalganın boru üzerinde oluşturduğu yatay ve düşey dalga kuvvetler, değişen periyotlara bağlı olarak hesaplanmıştır. Boru hattı koordinatlarına karşılık gelen farklı genlikli ve faz açılı sinüsoidal dalgaların oluşturduğu kuvvetlerin bileşkeleri alınarak boruya etkiyen nihai dalga kuvvetleri bulunmuştur.Stabilizasyonda, belli aralıklarda tasarlanan tesbit kütleleri üzerindeki yatay ve düşey kuvvetler etkisindeki dengesine göre boyutlandırması yapılmıştır. Bu kapsamda, borunun yapay ağırlaştırması ve sehimi dikkate alınmıştır. Akabinde belli zemin özelliklerine göre tesbit kütlelerinin dengeli olabilecek boyutları saptanmıştır.Statikçe stabil haldeki boru hattının dalga kuvvetleri etkisinde dinamik analizi yapılmıştır. Dinamik analiz tesir çizgileri yöntemi ve zaman tanım alanı (SAP2000 destekli) yöntemlerine göre yapılarak boru hattının kesit tesirleri ve deplasman değerleri hesaplanmıştır. Tesir katsayıları yöntemi analitik ve bilgisayar destekli (SAP2000) olmak üzere iki yolla çözümlenerek sonuçların uyumu gözlenmiştir. Deplasman değerleri bilgisayar destekli (SAP2000) hesaplanmıştır. Zaman tanım alanı yöntemine göre anlık deplasman değerleri hesaplanarak tesir katsayıları yöntemi ile kıyaslanmıştır. Dinamik analizde her iki yöntemle elde edilen kesit tesirlerinin maksimum değeri alınarak ve statik analiz sonuçları da dikkate alınarak kesit tahkiki yapılmıştır.