Buradasınız

Anasayfa » Content

AÇIK DENİZ RÜZGAR ENERJİSİ TÜRBİNLERİ TEKİL KAZIK TEMELLERİNİN ÇEVRESİNDEKİ BOŞLUK SUYU BASINCI GELİŞİMİ

PORE WATER PRESSURE DEVELOPMENT AROUND THE MONOPILE FOUNDATIONS OF OFFSHORE WIND ENERGY CONVERTERS

Journal Name:

  • Gazi Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi

Publication Year:

  • 2014

Key Words:

Keywords (Original Language):

Author NameUniversity of AuthorFaculty of Author
Abstract (2. Language): 
Offshore wind energy converters (OWECs) require specific foundations due to special loading conditions. Large diameter monopiles are widely proposed for OWECs. The behavior of large diameter monopiles under cyclic lateral loads was investigated in this study by means of numerical simulation with finite element method. Special focus is given to the pore water pressure accumulation around the monopile. For this purpose a fully coupled two-phase finite element (u20p8) is developed. A hypoplastic constitutive model for the saturated sand soil is used in the numerical analyses. The results revealed that, pile head displacement is strongly dependent on excess pore water pressure (EPWP) accumulation around the monopile. Subsequently, pile diameter-hydraulic conductivity interaction diagram was derived with a parametric study to estimate the pore water pressure accumulation potential. The proposed interaction diagram enables a preliminary design tool of monopiles for offshore wind energy converters in saturated sand soils.
Bookmark/Search this post with
Abstract (Original Language): 
Açık deniz rüzgar türbin tasarımında yaygın olarak kullanılan geniş çaplı tekil kazıklar ağır rüzgar ve dalga yüküne maruz kalırlar. Söz konusu temel sistemlerinin davranışının incelenmesine ve güvenlikli tasarım yöntemlerinin geliştirilmesine ihtiyaç bulunmaktadır. Bu amaçla, geniş çaplı tekil kazık ile tasarlanan türbin temel sisteminin davranışı sonlu elemanlar yöntemi ile incelenmiştir. Zemin elemanları için iki fazlı ve üç boyutlu u20p8 olarak isimlendirilen sonlu elemanlar geliştirilmiştir. Böylelikle, nümerik analizler boyunca çalışma kapsamında odaklanılmış olan, kazığın çevresindeki zeminde boşluk suyu basıncı gelişiminin elde edilmesi mümkün olabilmiştir. Zemin hipoplastik malzeme modeli ile modellenmiştir. Analiz sonuçları, açık deniz yük koşullarında kazık çevresinde önemli derecede aşırı boşluk suyu basıncı gelişiminin kazık başı deplasmanlarını oldukça etkilediğini göstermiştir. Literatürde yer alan mevcut yöntemlerin geniş çaplı kazığın deplasman tahmininde yetersiz kaldığı bulgulanmıştır. Sonrasında, kazık çapı-zemin geçirimliliğine dayanan parametrik analizler yapılmıştır. Analizler sonucu aşırı boşluk suyu basıncı birikim potansiyeline bağlı, temel tasarımında kullanılabilecek, karşılıklı etkileşim diyagramı sunulmuştur.
FULL TEXT (PDF): 
PDF icon arastirmax-acik-deniz-ruzgar-enerjisi-turbinleri-tekil-kazik-temellerinin-cevresindeki-bosluk-suyu-basinci-gelisimi.pdf
  • 2
331
341
  • Turkish

REFERENCES

References: 

1. Taşan H.E., Akdağ C. T, Savidis S., "Offshore-
Rüzgar Enerjisi Temel Sistemleri-Tekil Kazık
Temel Sisteminin Tekrarlı Yatay Yükler Altındaki
Davranışı-", Zemin Mekaniği Temel
Mühendisliği 13. Ulusal Kongresi, İstanbul
Kültür Üniversitesi, İstanbul, 30 Eylül-1 Ekim
2010.
2. API-American Petroleum Institute, Recommended
Practice for Planning, Designing and
Constructing Fixed Offshore Platforms-
Working Stress Design. American Petroleum
Institute, Washington, D.C., A.B.D., 2000
3. GL-Germanischer Lloyd, Rules and Guidelines,
IV – Industrial Services, Part 2 – Guideline for
the Certification of Offshore Wind Turbines,
Germanischer Lloyd, Hamburg, Germany, 2005.
4. DNV-Det Norske Veritas, Offshore standard
DNV–OS–J101, Design for Offshore Wind
Turbine Structures, Det Norske Veritas, Norway,
2007.
5. Cox, W. R., Reese, L. C., Grubbs B. R., “Field
Testing of Laterally Loaded Piles in Sand”
Proceedings of the Sixth Offshore Technology
Conference, OTC 2079, Houston, 459-472.1974.
6. Reese L. C., Cox W. R., Koop F. D., “Analysis of
Laterally Loaded Piles in Sand.”, Proceedings of
the Sixth Offshore Technology Conference,
OTC 2080, Houston, 2, 473–483. 1974.
7. Long, J. H. ve Vanneste, G., “Effects of cyclic
lateral loads on piles in sand”, Journal of
Geotechnical Engineering, 120, 1, 225-244, 1994.
8. Bauer, E., “Calibration of Comprehensive
Hypoplastic Model of Granular Materials” Soils
and Foundations, 36, 1, 13-26, 1996.
9. Gudehus, G. “A Comprehensive Constitutive
Equation for Granular Materials”, Soils and
Foundations, 36, 1, 1-12, 1996.
10. Kolymbas, D., Eine konstitutive Theorie für
Böden und andere körnige Stoffe,
Veröffentlichung des Institutes für
Bodenmechanik und Felsmechanik der Universität
Fridericana in Karlsruhe, Deutschland, 1988.
11. Herle, I., Hypoplastizität und Granulometrie
einfacher Korngerüste, Veröffentlichung des
Institutes für Bodenmechanik und Felsmechanik
der Universität Fridericana in Karlsruhe,
Deutschland, 1997.
12. von Wolffersdorff, P.-.A., “Hypoplastic Relation
for Granular Materials with a Predefined Limit
State Surface”, Mechanics of Cohesive-
Frictional Materials, 1, 3, 251-271, 1996.
13. Niemunis, A. ve Herle, I., “Hypoplastic Model for
Cohesionless Soils with Elastic Strain Range”,
Mechanics of Cohesion-Fractional Materials, 2,
4, 279-299, 1997.
14. Zienkiewicz, O. C.,“The patch test for mixed
formulations”, International Journal for
Numerical Methods in Engineering, 23, 10,
1873-1883, 1986.
15. Potts, D. M. ve Zdravković, L., Finite Element
Analysis in Geotechnical Engineering, Theory,
Thomas Telford,London, United Kingdom, 1999.
16. Taşan, H. E., Rackwitz F. ve Savidis.S,
“Behaviour of Cyclic Laterally Loaded Large
Diameter Monopiles in Saturated Sand”, 7th
European Conference on Numerical Methods
in Geotechnical Engineering, NUMGE,
Trondheim, Norway,889-894, 2-4 Haziran 2010.
17. Booker, J.R., “The Consolidation of a Finite Layer
Subject to Surface Loading”, International
Journal of Soils and Structures, 10, 7, 1053-
1065, 1974.

Thank you for copying data from http://www.arastirmax.com