مکانیزم های گسیختگی در شالوده های باکتی در اثر بارگذاری خالص و ترکیبی در خاک ماسه‌ای

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، واحد نوشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، نوشهر، ایران

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان

چکیده

توربین­های بادی فراساحلی، سازه­هایی سبک و حساس هستند. انواع مختلف شالوده برای توربین­های بادی فراساحلی وجود دارد. شالوده باکتی، مفهومی جدید از شالوده توربین­های بادی فراساحلی است. در این پژوهش، نتایج تحلیل­های اجزای محدود سه­بعدی تحت بارگذاری خالص قائم، افقی و لنگر به­همراه بار ترکیبی در ماسه ­نیمه­متراکم ارائه گردید. تحلیل­های عددی با استفاده از الگوی مصالح مور کولمب و نرم­افزار اجزای محدود سه­بعدی Plaxis انجام شد. تحلیل­های پارامتریک در نسبت­های گیرداری طول به قطر مختلف انجام گردید و مکانیزم­های گسیختگی شالوده­های باکتی برای بارگذاری خالص و ترکیبی مقایسه شد. منحنی­های بار- تغییرشکل شالوده­های باکتی تحت بارگذاری عمومی به­صورت تحلیلی بررسی گردید. مشخص شد که مکانیزم گسیختگیشالوده­ باکتی تحت بارگذاری قائم خالص تابع نشست خالص و نه جابجایی افقی و چرخش است. برای بارگذاری افقی و لنگر خالص، ترکیبی از درجات آزادی افقی و چرخشی در سیستم شالوده­ با میزان لغزش بیشتر برای بار افقی خالص و مقدار چرخش بزرگتر برای لنگر خالص اتفاق می­افتد. مکانیزم­های گسیختگی تحت بارگذاری ترکیبی، بسته به میزان خروج از مرکزیت بارگذاری افقی و لنگر ایجاد شده، موجب جابجایی افقی و چرخش در شالوده­ با میزان متغیر می­شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Failure mechanisms in bucket foundations under pure and combined loading in sand

نویسندگان [English]

  • Vali Ghaseminejad 1
  • Mohammad Ali Rowshanzamir 2
1 -
2 -
چکیده [English]

Offshore wind turbines are light and sensitive structures. There are several types of foundations for offshore wind turbines. One new foundation concept in relation to offshore wind turbines is bucket foundations. In this study, results of three-dimensional finite element analyses under pure vertical, horizontal and moment loading as well as combined load in medium dense sand are presented. Numerical analyses are carried out using the Mohr Coulomb material model and the three dimensional finite element software Plaxis. Parametric analyses are performed at different length-to-diameter embedment ratios and failure mechanisms of bucket foundations are compared for pure and combined loading. The load- deformation curves of bucket foundations under general loading are investigated analytically. The failure mechanism of the bucket foundation under pure vertical loading is known to be dependent of the pure settlement and no horizontal displacement and rotation. For pure horizontal loading and moment, occurred coupling between the horizontal and rotational degrees of freedom in foundation system with larger sliding for pure horizontal load and larger rotation for pure moment. Failure mechanisms under combined loading depending on horizontal load eccentricity rate and applied moment induce variable horizontal displacement and rotation in foundation.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Offshore wind turbine
  • Bucket foundation
  • Embedment ratio
  • deformation
  • Failure mechanism
  • Medium dense sand