مدلسازی عددی رفتار مونوپایل در خاک ماسه ای تحت اثر بار جانبی

پس از سالها استفاده از انرژیهای فسیلی، در حال حاضر استفاده از انرژیهای پاک رشد روزافزونی دارد. بهره برداری بیشتر از انرژیهای پاک، نیازمند کاهش هزینه های آنها است. توربینهای بادی فراساحلی یکی از شیوه های بهره مندی از انرژیهای پاک است. با توجه به اینکه بخش قابل توجهی از هزینه ساخت مزارع بادی به زیرسازه توربینها مربوط میشود، شناخت رفتار مکانیکی این زیرسازه به منظور طراحی اقتصادی ضروری است. مونوپایلها لوله های فولادی با قطر بالایی هستند که در بستر دریا فرو میروند و در مقابل بارهای محیطی ناشی از باد و امواج دریا مقاومت میکنند. حدود 80 درصد توربینهای بادی فراساحلی بر روی مونوپایل احداث شدهاند. هدف اصلی این پژوهش تحلیل ظرفیت باربری نهایی مونوپایلها تحت اثر بار جانبی با خروج از مرکزیت نسبتا زیاد است. در این مقاله به منظور مدلسازی عددی رفتار مونوپایل تحت اثر بار جانبی به روش اجزاء محدود از نرم افزار PLAXIS 3D (2013) استفاده شده است. مدلسازی حاضر با نتایج مدلسازیهای فیزیکی انجام شده در دستگاه سانتریفیوژ صحتسنجی شده است. منحنیهای p-y به دست آمده از مدل عددی با روابط موجود برای شمعهای متداول ژئوتکنیکی (با قطر کمتر از 2 متر) مقایسه شده است. نتایج این پژوهش نشان میدهد استفاده از روابط موجود برای تخمین ظرفیت باربری نهایی جانبی مونوپایلها و همچنین برای تخمین سختی آنها منجر به نتایج غیر قابل اطمینان میشود.

Keywords:

مونوپایل , بار جانبی , خاک ماسه ای , توربین بادی , فراساحل