Abstract
For at sikre en positiv udvikling af offshore-vindenergi må økonomisk rentable teknologier udvikles. Bøttefundamentet bliver sandsynligvis en omkostningseffektiv substruktur for havvindmøller og har potentialet til at gøre offshore-vind mere prismæssigt konkurrencedygtigt. Denne afhandling omhandler problemstillinger i forbindelse med bøttefundamenter i håb om at frembringe redskaber og ideer, der kan bruges til at optimere udformningen af denne sub-struktur.
Arbejdet er fokuseret på bøttefundamentets opførsel under cyklisk belastning. Andre relaterede emner, såsom bøttefundamenter udsat for tværlast med forskellige hastigheder, bliver også undersøgt. Alle videnskabelige arbejder er grundlæggende baseret på småskala-forsøg med bøttefundamenter installeret i vandmættet, fastlejret sand.
De vigtigste videnskabelige dokumenter omhandlende bæreevne og installation af bøttefundamenter gennemgås, og resultaterne fra litteraturen holdes op imod resultater opnået i dette studie. Forsøg med bøttefundamenter under sideværts ensidig belastning sammenlignes med eksisterende brudflader. Forskellige brudflader sammenlignes, og der vises god indbyrdes overensstemmelse. Den målte modstand for et forsøg med nedpresset installation stemmer godt overens med eksisterende modeller.
Otte forsøg med tværbelastede bøttefundamenter ved fire forskellige belastningshastigheder analyseres. Som forventet stiger bæreevnen drastisk med belastningshastigheden dette på trods af, at der ingen forskel er i den oprindelige stivhed. Poretryksmålere i og omkring fundamenterne registrerer fordelingen af poretryk under belastning. Horisontale flytninger og rotationer er ikke påvirket af belastningshastigheden.
Et omfattende forsøgsprogram af cyklisk tværbelastede bøttefundamenter fortolkes i forhold til en eksisterende model, der beregner den permanente rotation. Modellen er kalibreret til fast sand. Kalibrering af modellen viser, at parametrene er væsentligt afhængige af den relative lejringstæthed, men ikke af penetrationsforholdet. Den ultimative kapacitet af et bøttefundament, som indledningsvis har været udsat for cyklisk last, påvises at være større end kapaciteten ved en ensidig påvirkning.
Arbejdet er fokuseret på bøttefundamentets opførsel under cyklisk belastning. Andre relaterede emner, såsom bøttefundamenter udsat for tværlast med forskellige hastigheder, bliver også undersøgt. Alle videnskabelige arbejder er grundlæggende baseret på småskala-forsøg med bøttefundamenter installeret i vandmættet, fastlejret sand.
De vigtigste videnskabelige dokumenter omhandlende bæreevne og installation af bøttefundamenter gennemgås, og resultaterne fra litteraturen holdes op imod resultater opnået i dette studie. Forsøg med bøttefundamenter under sideværts ensidig belastning sammenlignes med eksisterende brudflader. Forskellige brudflader sammenlignes, og der vises god indbyrdes overensstemmelse. Den målte modstand for et forsøg med nedpresset installation stemmer godt overens med eksisterende modeller.
Otte forsøg med tværbelastede bøttefundamenter ved fire forskellige belastningshastigheder analyseres. Som forventet stiger bæreevnen drastisk med belastningshastigheden dette på trods af, at der ingen forskel er i den oprindelige stivhed. Poretryksmålere i og omkring fundamenterne registrerer fordelingen af poretryk under belastning. Horisontale flytninger og rotationer er ikke påvirket af belastningshastigheden.
Et omfattende forsøgsprogram af cyklisk tværbelastede bøttefundamenter fortolkes i forhold til en eksisterende model, der beregner den permanente rotation. Modellen er kalibreret til fast sand. Kalibrering af modellen viser, at parametrene er væsentligt afhængige af den relative lejringstæthed, men ikke af penetrationsforholdet. Den ultimative kapacitet af et bøttefundament, som indledningsvis har været udsat for cyklisk last, påvises at være større end kapaciteten ved en ensidig påvirkning.
| Originalsprog | Engelsk |
|---|---|
| Udgivelsessted | Aalborg |
| Udgiver | |
| Status | Udgivet - 2015 |
Emneord
- Bucket foundations
- Offshore wind energy structures
- Loadings
- Lateral cyclic loading
- Transient lateral loading
- small-scale model tests
- Bearing capacity
- Macro-element model