Soil-pile interaction for offshore wind turbine foundations in liquefiable soils
Sıvılaşabilen zeminlerdeki açık deniz rüzgar türbin temelleri için zemin-kazık etkileşimi
- Tez No: 716300
- Danışmanlar: PROF. DR. GÜRKAN ÖZDEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Uygulamalı Geoteknik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Bu araştırmada, açık deniz rüzgar türbin temeli olarak; sağladığı imalat, taşıma ve kurulum kolaylığı sayesinde en yaygın tercih edilen tür olan monopile temelin, kazığı çevreleyen zeminin tepkisi üzerindeki etkisi incelenmiştir. Bu etki, yükleme koşulları, kazık içerisinde hapsolan zemin seviyesi (plug seviyesi), kazık eğilme rijitliği ve sıvılaşmayan zemine soket boyu parametrelerinin değişimiyle hem kinematik hem de atalet etkileşim analizleri yoluyla incelenmiştir. Üç boyutlu sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak gerçekleştirilen model analizlerinde, sıvılaşabilen tabaka UBC3D-PLM, sıvılaşmayan tabaka ise Hardening Strain Small zemin modeli ile temsil edilmiştir. Atalet etkilerinin ihmal edildiği kinematik etkileşim analizlerinde, elastik zemin davranışı varsayımıyla model tabanından etkiyen dinamik yükün kazık başındaki değişimi elde edilmiştir. Bununla beraber, serbest alan analizleri de yürütülerek, temel girdi hareketi için transfer fonksiyonları elde edilmiştir. Kinematik etkileşim sonuçları göz önüne alındığında, genel trend olarak monopile rijitliğiyle serbest alan hareketinin sönümlendiği söylenebilir. Plug seviyesinin artışı da rijit monopile durumunda hareketi azaltıcı yönde etki etmiştir. Ancak nispeten narin kazık durumunda, yüksek salınım frekanslarında, plug seviyesinin olumsuz etkisi gözlenmiştir. Zemin-yapı etkileşimi mekanizmasının diğer önemli bileşeni olan atalet etkileşimi ise, tek monopile çapı (D=6m) için değişen salınım frekansı, harmonik yük genliği, monopile et kalınlığı ve sıvılaşmayan zemine soket boyu açısından incelenmiştir. Elde edilen gerilme-şekil değiştirme döngüleri, aşırı boşluk suyu basıncı gelişimi, derinliğe bağlı ru değerleri, monopile deplasman ve dönme değerleri incelendiğinde, stabiliteyi etkileyen en önemli parametrenin sıvılaşmayan zemindeki soket boyu olduğu söylenebilir.
Özet (Çeviri)
In this research, the effect of monopile foundation, which is the most preferred type as an offshore wind turbine (OWT) foundation due to its ease of manufacture, transportation, and installation, on the response of the soil surrounding the pile was investigated. This effect was investigated by means of both kinematic and inertial interaction analyses by varying the parameters of loading conditions, soil level trapped in the monopile (plug level), monopile bending stiffness, and socket length to non-liquefiable soil. In analyses performed using the three-dimensional finite element methodology, the liquefiable layer is represented by the UBC3D-PLM, and the non-liquefiable layer is taken into consideration by means of the Hardening Strain Small soil model. In the kinematic interaction analyses where inertial effects are neglected, the variation of the dynamic load acting on the model base at the pile head is obtained assuming elastic soil behavior. In addition, free field analyses were also carried out, and transfer functions were obtained for the foundation input motion. Regarding the results of the kinematic interaction, it can be said that the free field motion is attenuated with the increasing rigidity of the monopile as a general trend. The increase in the plug level also reduced the motion in the case of rigid monopile. However, in the case of relatively flexible piles, a negative effect of the plug level was observed at high oscillation frequencies. Inertial interaction, which is another important component of the soil-structure interaction (SSI) mechanism, was investigated in terms of varying excitation frequency, harmonic load amplitude, monopile wall thickness, and socket length to non-liquefiable soil for single monopile diameter (D=6m). When the obtained stress-strain loops, excess pore water pressure development, depth-dependent ru values, monopile displacement, and rotation values are examined, it can be said that the key parameter affecting the stability is the socket length in the non-liquefiable soil.
Benzer Tezler
- Numerical analysis of monopile foundations for offshore wind turbines
Açık deniz rüzgar türbinleri için tek kazıklı temellerin sayısal analizi
MARYAM MASSAH FARD
Doktora
İngilizce
2021
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYFER ERKEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ BÜLENT ERKMEN
- Dynamic numerical analysis of typical monopile foundations for offshore wind turbine applications
Deniz rüzgar türbini uygulamaları için tipik tek kazıklı temellerin dinamik sayısal analizi
ABDUH KIWANUKA
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
İnşaat MühendisliğiMersin Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜR LÜTFİ ERTUĞRUL
- Zur dimensionierung der monopile-gründungen von offshore-windenergieanlagen
Başlık çevirisi yok
HACI ERCAN TAŞAN
- Kazıklı kıyı yanaşma yapılarının analiz ve tasarım aşamalarının incelenmesi
Structural analysis and design of wharf type marine structures
DENİZ ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TURGUT ÖZTÜRK
