رفتار پایه های جکت محافظت شده دو طرفه با فاصله نزدیک برای مبدل های انرژی بادی فراساحلی Behavior of closely spaced double-pile-supported jacket foundations for offshore wind energy converters
- نوع فایل : کتاب
- زبان : فارسی
- ناشر : الزویر Elsevier
- چاپ و سال / کشور: 2016
توضیحات
رشته های مرتبط: مهندسی عمران، سازه، سازه های دریایی
به عنوان یک واحد تولید کننده ی انرژی فراساحل در اعماق بیشتر آب حرکت می کند. تقاضای طراحی فونداسیون با خلاقیت بیشتر و رویکرد پیچیدگی آن مخصوصاً برای توربین های بزرگ (حدود ۵ الی۷ مگاآمپر).در این متن یک شمع جایگزین با شمع دوجداره در فواصل نزدیک یکدیگر در گوشه های جکت مطالعه شده است برای شمع ها با ابعاد و اندازه های مختلف.مطالعه ی پارامتری عددی انجام شد تا تأثیرات فواصل شمع و طول شمع بر نحوه ی رفتار آنها با سیستم محافظت شده تحت ترکیب بار های یکنواخت در شن بسیار فشرده قبل از تحلیل، مدل عددی تأیید شده در زمینه ی آزمایش در شمع تکی و دوجداره بطور کلی مشارکت فضای نزدیک شمع های دوجداره، پاسخ فونداسیون و توزیع بار در میان شمع ها مورد بررسی قرار گرفته شده است. پاسخ ارزیابی شده فونداسیون با درنظر گرفتن بار افقی، جابجایی بالایی، لنگر و دوران بالایی و سختی اولیه سیستم شمع خاکی. از پاسخ معلوم شده توصیه می شود که سیستم فونداسیون برتر از سیستم نسبتاً مرسوم با شمع های تکی در گوشه ها است. نتایج نشان دهنده ی این است که شمع ها در بارهای کششی جانبی از قرار معلوم بار کمتر از آن بار فشاری جانبی را تحمل میکند. علاوه بر این وضعیت شمع ها در کشش جانبی از اهمیت بیشتری برخوردار است. بعنوان شمع اصلی بارهای کمی را بطور قابل توجهی در انتهای شمع تحمل میکند که بیان کننده ی این است که شمع های دوجداره با یک شمع جایگزین به طول l/2 و فاصله S=5D,6D پاسخ بهتری را میسر میسازد. جایی که L جاسازی شده است طول شمع در سیستم مرسوم و D قطر شمع می باشد. ۱- اهمیت انرژی تجدید پذیر به طور قابل ملاحظه افزایش می یابد و بهره برداری از انرژی باد فراساحل رو به رشد است. در چند دهه آینده تعداد زیادی از مبدل های انرژی بادی فراساحل(OWECs) باید نصب شود برای عرضه بخش عظیمی از احتیاج انرژی ما. در گزارش انجمن انرژی باد اروپا این معروف است که گام بعد برای انرژی باد هست، مزرعه ی بادی فراساحل در آب های عمیق و پروژه های عمیق(OWECs) در حال توسعه هستند در اروپا با این توجه انتخاب و طراحی مناسب نوع فونداسیون (OWECs) یک چالش ضروری برای مهندسان ژئوتکنیک هست. به عنوان طراحی بخش بحرانی OWECs میشود از فونداسیون نام برد پس بنابراین طراحی فونداسیون OWECs تمرکز خود را در مطالعات مختلف به خود جلب کرده است. فونداسیون های وزنی، منفرد و تکی صندوقه ای پایه ای هستند برای آب های کم عمق و نیمه عمیق تا ۲۵m. برعکس یک نیاز وجود دارد برای افزایش وجود داشتن سیستم فونداسیون برای توربین های بادی بزرگ در عمق بیش از ۳۰m. به این ترتیب با توجه به مفهوم خلاقانه زیرساختاری پیکربندی عمیق اخیراً تحت تحقیقات در حال توسعه می باشد کیم مطالعه پارامتریک انجام داد تا متوجه شود تأثیر گروه فونداسیون صندوقه ای ۳ پایه ای روی ظرفیت باربری. رفتار جکت ۳ پایه تحت بارهای پریودیک مورد بررسی قرار داد با لوپی. شی اظهار داشت فونداسیون جکت یک گزینه مناسب برای آب با عمق ۳۰ تا ۸۰ متر میباشد. آچمز نشان داد برای اعماق وسیع آبها ۳ پایه فونداسیون جکت بیشتر مناسب هستند با این حال ترکیبات بار افقی و عمودی بکار گرفته شده برای شمع های منفرد از سه شمع فونداسیون با عمق آب به طور قابل ملاحظه ای افزایش داشته. با توجه به فونداسیون توربین های بادی باید اطمینان کافی از ظرفیت باربری داشت برخلاف چنین شرایط بار در عمق آب. در نتیجه این مطالعه متمرکز شده است روی یک سیستم پایداری فونداسیون جکت برای OWECs در آبهای عمیق. فونداسیون های جکت های مرسوم پایدار هستند با ۴ پایه در گوشه های سازه. برای توصیه خلاقانه فونداسیون، جکت در دسترس استفاده می شود پشتیبانی نزدیک فاصله شمع های دوجداره برای هر گوشه تا حفظ کند تقارن سیستم فونداسیون را در دو جهت xوy. هر پایه با فاصله نزدیک شمع های دو جداره مورب مرتب می شوند.
به عنوان یک واحد تولید کننده ی انرژی فراساحل در اعماق بیشتر آب حرکت می کند. تقاضای طراحی فونداسیون با خلاقیت بیشتر و رویکرد پیچیدگی آن مخصوصاً برای توربین های بزرگ (حدود ۵ الی۷ مگاآمپر).در این متن یک شمع جایگزین با شمع دوجداره در فواصل نزدیک یکدیگر در گوشه های جکت مطالعه شده است برای شمع ها با ابعاد و اندازه های مختلف.مطالعه ی پارامتری عددی انجام شد تا تأثیرات فواصل شمع و طول شمع بر نحوه ی رفتار آنها با سیستم محافظت شده تحت ترکیب بار های یکنواخت در شن بسیار فشرده قبل از تحلیل، مدل عددی تأیید شده در زمینه ی آزمایش در شمع تکی و دوجداره بطور کلی مشارکت فضای نزدیک شمع های دوجداره، پاسخ فونداسیون و توزیع بار در میان شمع ها مورد بررسی قرار گرفته شده است. پاسخ ارزیابی شده فونداسیون با درنظر گرفتن بار افقی، جابجایی بالایی، لنگر و دوران بالایی و سختی اولیه سیستم شمع خاکی. از پاسخ معلوم شده توصیه می شود که سیستم فونداسیون برتر از سیستم نسبتاً مرسوم با شمع های تکی در گوشه ها است. نتایج نشان دهنده ی این است که شمع ها در بارهای کششی جانبی از قرار معلوم بار کمتر از آن بار فشاری جانبی را تحمل میکند. علاوه بر این وضعیت شمع ها در کشش جانبی از اهمیت بیشتری برخوردار است. بعنوان شمع اصلی بارهای کمی را بطور قابل توجهی در انتهای شمع تحمل میکند که بیان کننده ی این است که شمع های دوجداره با یک شمع جایگزین به طول l/2 و فاصله S=5D,6D پاسخ بهتری را میسر میسازد. جایی که L جاسازی شده است طول شمع در سیستم مرسوم و D قطر شمع می باشد. ۱- اهمیت انرژی تجدید پذیر به طور قابل ملاحظه افزایش می یابد و بهره برداری از انرژی باد فراساحل رو به رشد است. در چند دهه آینده تعداد زیادی از مبدل های انرژی بادی فراساحل(OWECs) باید نصب شود برای عرضه بخش عظیمی از احتیاج انرژی ما. در گزارش انجمن انرژی باد اروپا این معروف است که گام بعد برای انرژی باد هست، مزرعه ی بادی فراساحل در آب های عمیق و پروژه های عمیق(OWECs) در حال توسعه هستند در اروپا با این توجه انتخاب و طراحی مناسب نوع فونداسیون (OWECs) یک چالش ضروری برای مهندسان ژئوتکنیک هست. به عنوان طراحی بخش بحرانی OWECs میشود از فونداسیون نام برد پس بنابراین طراحی فونداسیون OWECs تمرکز خود را در مطالعات مختلف به خود جلب کرده است. فونداسیون های وزنی، منفرد و تکی صندوقه ای پایه ای هستند برای آب های کم عمق و نیمه عمیق تا ۲۵m. برعکس یک نیاز وجود دارد برای افزایش وجود داشتن سیستم فونداسیون برای توربین های بادی بزرگ در عمق بیش از ۳۰m. به این ترتیب با توجه به مفهوم خلاقانه زیرساختاری پیکربندی عمیق اخیراً تحت تحقیقات در حال توسعه می باشد کیم مطالعه پارامتریک انجام داد تا متوجه شود تأثیر گروه فونداسیون صندوقه ای ۳ پایه ای روی ظرفیت باربری. رفتار جکت ۳ پایه تحت بارهای پریودیک مورد بررسی قرار داد با لوپی. شی اظهار داشت فونداسیون جکت یک گزینه مناسب برای آب با عمق ۳۰ تا ۸۰ متر میباشد. آچمز نشان داد برای اعماق وسیع آبها ۳ پایه فونداسیون جکت بیشتر مناسب هستند با این حال ترکیبات بار افقی و عمودی بکار گرفته شده برای شمع های منفرد از سه شمع فونداسیون با عمق آب به طور قابل ملاحظه ای افزایش داشته. با توجه به فونداسیون توربین های بادی باید اطمینان کافی از ظرفیت باربری داشت برخلاف چنین شرایط بار در عمق آب. در نتیجه این مطالعه متمرکز شده است روی یک سیستم پایداری فونداسیون جکت برای OWECs در آبهای عمیق. فونداسیون های جکت های مرسوم پایدار هستند با ۴ پایه در گوشه های سازه. برای توصیه خلاقانه فونداسیون، جکت در دسترس استفاده می شود پشتیبانی نزدیک فاصله شمع های دوجداره برای هر گوشه تا حفظ کند تقارن سیستم فونداسیون را در دو جهت xوy. هر پایه با فاصله نزدیک شمع های دو جداره مورب مرتب می شوند.
Description
As the offshore wind energy production units move to deeper waters the design of their foundations demand more creative and complex approaches especially for large turbines (i.e. ∼۵–۷ MW). In this article, a novel piled foundation alternative with closely spaced double piles at the edges of the jacket is studied for various pile spacing and lengths. A numerical parametric study was carried out to understand the effects of pile spacing and pile length on the behavior ofthe novel supporting system under monotonic combined loading in very dense sand. Prior to the analysis, the numerical model is validated in field tests with single-pile and double-pile configurations. The contribution of closely spaced double piles to the overall foundation response and load distribution among the piles were investigated. The response of the foundation was evaluated considering the horizontal load-head displacement, moment-head rotation, and initial stiffness of the soil-pile system. It is found that the response of the recommended foundation system is superior to that of a rather conventional system with single piles at the edges. The results indicate that the piles on the tension loading side evidently carried lower loads than those on the compression side. Moreover, the disposition of the piles is more important on the tension side, as the trailing piles carried considerably lower loads than the leading piles. It is found that the double pile system with a pile embedment length L/2 and a pile spacing of S = 5D, 6D provides better response, where L is the embedded pile length of conventional system and D is the diameter of pile.
