- PDF Gratis download

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download ""

Siebe de Meyer
6 jaren geleden
Aantal bezoeken:

8 vii Samenvatting Risicoanalyse met behulp van een foutenboom In het kader van de risicoanalyse van de toekomstige cruisesteiger van Philipsburg te Sint Maarten is in de eerste deelstudie getracht een indruk te geven van de bezwijkmechanismen van de cruisesteiger en van de invloed van de verschillende belastingen op het bezwijken van de constructie. Aan de hand van de Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) is eerst de constructie onderverdeeld in een aantal constructieonderdelen of functiedragers. Van alle onderdelen waaruit de steiger bestaat is de functie bepaald en er is uitgebreid onderzocht wat de eigenschappen van deze functiedragers zijn. Zo zijn de afmetingen, de plaats in de constructie, de belastingen en de sterkte eigenschappen onderzocht en beschreven. In de volgende stap van de FMEA is onderzocht wat gebeurt als de functiedragers hun functie niet of anders uitvoeren. Onderzocht is wat hier de oorzaak van zou kunnen zijn en wat de gevolgen. Met behulp van de uitkomsten van deze gevoeligheidsanalyse is getracht een foutenboom op te stellen. De oorzaken van het afwijkend functioneren van de functiedragers zijn als basisgebeurtenissen opgeschreven en vervolgens is naar de topgebeurtenis toegewerkt: het niet functioneren van de cruisesteiger. Het blijkt een onmogelijke opgave te zijn om volledig onafhankelijke gebeurtenissen te definieren en daarom zijn er naast de foutenboom twee gebeurtenissenbomen opgesteld. De basisgebeurtenissen van deze bomen zijn een aardbeving en hoge golven. Met behulp van deze gebeurtenissenbomen wordt inzicht verkregen op welke onderdelen van de steiger deze gebeurtenissen invloed hebben. Door deze 'bomen' naast elkaar te gebruiken is een gedetailleerd inzicht in de constructie verkregen. Er is met behulp van een kwalitatieve analyse nagegaan wat de kritische onderdelen van de steiger zijn. Verder is bepaald naar welke aspecten nader onderzoek gewenst is. Uit deze analyse is naar voren gekomen dat het wenselijk is om nader onderzoek te verrichten naar de invloed van 'slamming' op de constructie en de resultaten van een Iiteratuurstudie te vergelijken met die van de meetresultaten van de modelproeven zoals WL Delft Hydraulics die heeft gedaan. Golfbelasting ten gevolge van slamming op horizontale constructies In de tweede deelstudie is dit onderzoek gedaan. Een Iiteratuurstudie is uitgevoerd naar 'slamming' en 'impact pressures' om de invloed van golfklappen op statische horizontale constructies, zoals de cruisesteiger van Philipsburg (St. Maarten) te bepalen. Deze twee begrippen worden gevonden bij de Scheepsbouwkunde als het gaat om golfklappen op de scheepshuid en in de Civiele Techniek als het gaat om golfklappen op verticale constructies. Voor veel onderzoeken geldt dat een relatie wordt gevonden tussen het kwadraat van een snelheid en de richting van deze snelheid om de golfklap te beschrijven. Bij horizontale constructies zoals de bodem van schepen wordt de snelheid bedoeld waarmee de scheepshuid het water raakt en de 'deadrise angle' (de hoek tussen de scheepshuid en de horizontaal) is de richting. Voor verticale wanden is de snelheid van belang waarmee het water aankomt (de loopsnelheid van de golf) en de richting van deze snelheid. Deze hangt af van de vorm van de golf op het moment dat de constructie geraakt wordt. ARCADlS

viii Naast de snelheid en de richting ervan voegen veel onderzoekers coefficienten toe om de invloed van luchtinsluitingen en andere niet Iineaire processen mee te nemen, zoals luchtinsluitingen,

9 viii Naast de snelheid en de richting ervan voegen veel onderzoekers coefficienten toe om de invloed van luchtinsluitingen en andere niet Iineaire processen mee te nemen, zoals luchtinsluitingen, vervorming van de golf en breken van de golf. Onderzoek dat gedaan is naar golfklappen op horizontale statische constructies is erg schaars. In opdracht van Arcadis Bouw/lnfra heeft WL Delft Hydraulics een modelonderzoek uitgevoerd op kleine schaal naar de golfklappen op de cruisesteiger van St. Maarten. Daarnaast zijn proeven op grote schaal uitgevoerd, waarvan de resultaten op het moment van schrijven nog niet allemaal verwerkt zijn. In deze studie is een poging gedaan om met behulp van lineaire golftheorie de golfklap op de onderkant van het dek van een steiger te bepalen. Een uitgangspunt is dat op het moment dat de golf de constructie raakt, de snelheid van het waterdeeltje dat de constructie raakt en de richting ervan bepalend is voor de grootte van de golfklap. Met behulp van de formule van Wagner is de grootte bepaald (zie vergelijking 5-4). De resultaten van de theoretisch bepaalde golfklap zijn vergeleken met de modelproeven die gedaan zijn door WL Delft Hydraulics. Het blijkt dat de proeven op kleine schaal andere resultaten geven dan de proeven op grote schaal en de uitkomsten van de berekeningen. De uitkomsten van de proeven op grote schaallijken de uitkomsten van de berekeningen te bevestigen. Een goede vergelijking tussen beide kan pas gemaakt worden als alle resultaten van de grote schaal modelproeven bekend zijn. Uit de berekeningen die gedaan zijn voor regelmatige golven blijkt dat de grootte van de golfklap afhankelijk is van de relatieve dekhoogte en de golfsteilheid. Een verandering in golfsteilheid heeft een groter verschil in grootte van de golfklap tot gevolg dan een verandering in relatieve dekhoogte. De optredende golfhoogte kan worden beschreven met een Rayleighverdeling. Aangezien de golven de belangrijkste veroorzakers zijn van de golfklappen is onderzocht of de optredende golfklappen eveneens uit een Rayleighverdeling bepaald kunnen worden. Uit een analyse van deze veronderstelling lijken de verdelingen van de golfhoogte en de golfklap een stochastische afhankelijkheid te hebben. Door het verband dat wordt gevonden tussen de optredende golfhoogte en de resulterende golfklap in te vulien in de Rayleighverdeling wordt een verdelingsfunctie gevonden voor de optredende golfklap. Tot slot zijn de resultaten samengevat in een stroomschema, waarin staat hoe een ontwerpgolfklap bepaald kan worden en hoe deze op de constructie als belasting kan worden geplaatst. Eerst dient een berekening gemaakt te worden of de constructie invloed ondervindt van de belasting uit golfklappen. Fysisch modelonderzoek is gewenst indien dit het geval is. Dit fysisch modelonderzoek dient plaats te vinden op een zo groot mogelijk schaal en met zoveel mogelijk drukdozen. Vervolgens kunnen de berekeningen gekalibreerd worden. Uit de fysische modelproeven kunnen nog meer gegevens worden gehaald dan alleen de grootte van de golfklap, namelijk de tijdsduur waarin de klap zich ontwikkeld en de tijdsduur van de totale klap. Met behulp van deze gegevens kan een belastingdiagram gegenereerd worden, waarmee de belasting ten gevolge van een golfklap op de constructie kan worden geplaatst. ARCADlS

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

Vergelijkbare documenten

Samenvatting Samenvatting In Nederland wordt het steeds moeilijker om bouwdokken, voor het vervaardigen van afzinkelementen van een afzinktunnel, aan te leggen. Daarom wordt uitgeweken naar reeds bestaande