Açık deniz yapılarının dış yükler etkisindeki davranışlarının incelenmesi
Investigation of behavior of offshore structures under the effect of external loads
Yazar: MELİS AKFIRAT
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ASUMAN IŞIL ÇARHOĞLU
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Açık deniz yapıları, deniz ortamlarında var olan enerji kaynaklarının keşfinde ve çıkarılmasında, yenilenebilir enerji potansiyelinin üretilip keşfedilmesinde, kullanılan yapı türleridir. Çok yönlü olmasının yanı sıra gerekli olan temel gereksenimlere alternatifler oluşturduğundan dolayı büyük öneme sahiptir. Petrol, doğalgaz platformlar, rüzgâr türbinleri, araştırma istasyonları gibi farklı formlarda kullanılabilmektedir. Bulundukları ortam nedeniyle bu yapılar, sert çevresel koşullara maruz kalabilmektedir. Bu yapılar, çevresel koşullara dayanacak şekilde tasarlanıp inşa edilmekte olup, tasarımlarında dalga yükü, rüzgâr yükü, deprem yükü ve akıntı yükü vb. yanı sıra platform özellikleri, zemin yapısı da dikkate alınıp yapıların güvenli, dayanıklı ve uzun ömürlü olabilmesi sağlanabilmektedir. Günümüz teknolojisiyle birlikte, açık deniz yapılarının analiz ve optimize edilmesi yazılımlar sayesinde gerçekleşebilmektedir.

Bu tez çalışmasında, 2 adet sabit ceket tipi açık deniz platformunun dış yükler etkisi altındaki davranışları incelenmiştir. Platformlar uzay-kafes sistemine sahip olup çapraz destek elemanları kullanılarak ANSYS sonlu elemanlar programıyla modellenmiştir. 34.5 m ve 106.5 m yüksekliğine sahip 2 adet açık deniz yapısının dalga, rüzgar ve deprem yükü altındaki davranışları 4 farklı çapraz eleman göz önünde bulundurularak incelenmiştir. Deprem analizleri gerçekleştirilirken 6 Şubat Kahramanmaraş-Pazarcık depremine ait 5 adet istasyondan alınan ivme-zaman verileri kullanılmıştır. Dalga analizinde ise; Airy dalga teorisi kullanılıp rüzgâr yüküyle birlikte analizler gerçekleştirilmiştir. 

Çalışma 5 ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölümde açık deniz yapıları, türleri, deprem, dalga, akıntı ve rüzgâr gibi yapıya etkiyen dış yükler hakkında bilgiler verilmiştir. İkinci bölümde literatürde yer alan bazı çalışmalar hakkında bilgi verilmiştir. Üçüncü bölümde tez çalışmasında ele alınan modellerin özellikleri ve analizlerde kullanılacak olan deprem, rüzgâr, dalga parametreleri hakkında bilgiler verilmiştir. Analiz sonuçlarından elde edilen değerler ve incelemeler dördüncü bölümde olup, beşinci bölümde yapılan elde edilen sonuçlar belirtilmiştir.

Abstract:
Offshore structures are the types of structures used in the exploration and extraction of energy resources that exist in marine environments, in the generation and discovery of renewable energy potential. In addition to being very versatile; offshore structures are of great importance as they provide alternatives to essential needs. It can be used in different forms such as oil, natural gas platforms, wind turbines, research stations. Due to the environment in which they are located, these structures can be exposed to harsh environmental conditions. These structures are designed and built to withstand environmental conditions, and their designs can be safe and long-lasting by taking into account wave load, wind load, earthquake load and current load, platform features, ground structure. With today's technology, analysis and optimization of offshore structures can be realized thanks to software.

In this thesis, the behavior of two fixed jacket-type offshore platforms under external loads was examined. The platforms have a space-frame system and are modeled using cross bracing elements with ANSYS finite element program. The behavior of 34.5 m and 106.5 m 2 offshore structures under wave, wind and earthquake load has been examined by considering 4 different cross elements. When performing the earthquake analysis, 5 acceleration-time data obtaining from stations of the 6 February 2023 Kahramanmaras-Pazarcik earthquake was used. In the wave analysis; airy wave theory was used and analysis were carried out by considering wind load.
The study consists of 5 main sections. In the first section, information is given about the external loads that affect the structure such as offshore structures, types, earthquakes, waves, currents and winds. In the second section, information about some of the studies in the literature is given. In the third section, information about the characteristics of the models examined in the thesis study and the earthquake, wind, wave parameters to be used in the analyzes are given. The values and reviews obtained from the results of the analysis are in the fourth section and the results obtained from the reviews in the fifth section.