بررسی عددی تاثیر ابعاد هندسی در رفتار سیستم هایبریدی مونوپایل فوتینگ

سال انتشار: 1397
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 506

فایل این مقاله در 8 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

GEOTEC03_021

تاریخ نمایه سازی: 8 مرداد 1398

چکیده مقاله:

یکی از پر آتیه ترین و مهترین منبع انرژی تجدید پذیر، انرژی باد میباشد. در دهه گذشته بحث توسعه ی توربینهای بادی در فراساحل مطرحشده است، انتقال توربینهای بادی به فراساحل امکان ساخت سازه های بزرگتر و بهره برداری از بادهای پایدارتر فراساحل را فراهم میسازد. مشکل توربینهای بادی در فراساحل، بارهای محیطی واردشده به سازه های بزرگتر میباشد که باعث ایجاد نیروهای بزرگتری نسبت به توربین در خشکی و تشدید مشکلات عمرانی میشود. یکی از راه های بهینه سازی فونداسیون توربین بادی در فراساحل که اخرای توسعه یافته، افزایش سختی جانبی به وسیله ی سیستم هایبرید مونوپایل- فوتینگ3میباشد. نقش عمده پی سطحی4، فراهم کردن قید مقاوم در برابر چرخش 5در ناحیه سطح خاک میباشد که باعث بهبود مقاومت جانبی شمع میشود. همچنین باعث افزایش مقاومت جانبی با ایجاد ناحیه ی مقاوم6در خاک میشود. در این مقاله به بررسی پارامتریک تاثیر اضافه کردن پی سطحی به مونوپایل تحت بارگذاری استاتیکی پرداخته میشود. برای بارگذاری از خروجی استاتیکی آزمایش تونل باد در سه تیپ بارگذاری استفادهشده است. این بارگذاری برگرفته از نتایج آزمایش تونل باد انجام شده در دانشگاهWestern University Canadaمیباشد. در این آزمایش مدل پروتوتایپ 1:150 توربین بادی ساخته شده است و چندین سناریوی بارگذاری در حالت پارک، توربین بادی بررسیشده و بحرانیترین بارگذاریها ارائه شده است. مدل فونداسیون هایبریدی استفاده شده به گونه ای است که اتصال کامل بین شمع و برج توربین و همچنین پی سطحی را ایجاد کند و همچنین قابلیت اجرا کردن این مدل در محیط واقعی نیز وجود دارد. پارامترهایی که در این مقاله بررسی شده است شامل طول شمع، قطر شمع، قطر پی سطحی میباشد. مدلسازی به صورت سهب عدی در نرمافزار اجزا محدود اباکوس انجام شده و برای خاک از مدل موهر-کولمب استفاده میشود تمامی اجزا به صورت solid مدل شده است و برای اعمال دقیق تر اندرکنش خاک و شمع، به اندازه ی شمع در داخل خاک حفره ایجاد کرده و اندرکنش بین این دو در دو سطح داخلی شمع و خارجی شمع تعریف شده است، همچنین برای جلوگیری از تمرکز تنش، بارگذاری بر روی نقطه ی مرجع که با اتصال کوپل به سطح بالای کلاهک متصل شده وارد میشود. نتایج این پژوهش نشان میدهد که تاثیر افزایش طول شمع و قطر کلاهک در سیستم هایبرید تا مقدار مشخصی باعث کاهش جابجایی میشوند ولی تغییر ابعاد در سیستم مونوپایل بسیار موثرتر بوده و در محدوده ی مدلسازی شده همواره باعث کاهش جابجایی شده است همچنین تاثیر اضافه کردن پی سطحی به سیستم مونوپایل بسیار موثرتر از تغییر سایر پارامترها در مونوپایل میباشد، بهطوریکه سیستم مونوپایل با شمع 15 متری جابجایی برابر با 28٫1 دارد و سیستم هایبریدی با قطر کلاهک 12 متری و 15 متر شمع جابجایی برابر 39٫0 متر دارد.

نویسندگان

احمد جواهری

کارشناسی ارشد مهندسی عمران، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)

علیرضا اردکانی

استادیار دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)

محمدمهدی معمارپور

استادیار دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)