Selected modeling problems of monopile foundations used in the energy industry

• Autorzy: Labocha Sławomir , Paluszyński Jarosław

Identyfikatory

DOI

10.17512/bozpe.2021.2.10

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents selected practical aspects of the construction of monopile foundations used in the onshore power sector and analysis the effect of these solutions on the design of such structures. The basis for the evaluation of load capacity of such foundations was briefly discussed and the key factors that determine the ability to transfer loads from the structure to the ground were indicated. The main problem presented in the paper was to assess the impact of the reinforced concrete stay-in-place formwork piles built using the well technology. The considerations were supplemented with a computational example illustrating the thesis presented in the paper. A positive effect of prefabricated formwork rings on the load capacity of the foundation was demonstrated.

Słowa kluczowe

EN

foundation of the poles; monopiles foundations; FE modeling

PL

fundament słupa; fundamenty z monopalów; modelowanie FE

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Budownictwo o Zoptymalizowanym Potencjale Energetycznym
• Rocznik: 2021
• Tom: Vol. 10 Nr 2
• Strony: 77--87
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys.

Twórcy

autor

Labocha Sławomir

• WST Katowice, ENPROM Sp. z o.o.

• https://orcid.org/0000-0003-0331-4585

autor

Paluszyński Jarosław

• Czestochowa University of Technology

• https://orcid.org/0000-0002-2434-3812

Bibliografia

• 1.Achmus, M., Kuo, Y.S. & Abdel-Rahman, K. (2009) Behavior of monopile foundations under cyclic lateral load. Computers and Geotechnics, 36, 725-735.
• 2.Bhowmik, D., Baidya, D.K. & Dasgupta, S.P. (2013) A numerical and experimental study of hollow steel pile in layered soil subjected to lateral dynamic loading. Soil Dynamics and Earthquake Enginerring, 53, 119-129.
• 3.Brinch-Hansen, J. (1961) The ultimate resistance of rigid piles against transversal forces, The Danish Geotechnical Institute. Bulletin, 12, Copenhagen.
• 4.Broms, B.B. (1964) Lateral resistance of piles in cohesive soils. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, 90, 2, 27-63.
• 5.Broms, B.B. (1964) Lateral Resistance of Piles in Cohesionless Soils. Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, 90, 3.
• 6.Buslov, A.S. & Mokhovikov, E.S. (2015) Nesushchaya sposobnost’ gorizontal’no nagruzhennoy odinochnoy svaynoy opory s lezhnyami (Bearing Capacity of a Horizontally Loaded Single Pile Support with Sleepers). Vestnik MGSU. Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering, 9, 51-60 (in Russian).
• 7.Dembicki, E. (Ed.) (1971) Stateczność pojedynczych fundamentów słupowych. (Stability of monopile foundations). Warszawa-Poznań, PWN (in Polish).
• 8.Dembicki, E. & Odrobiński, W. (1977) Analysis of Pylon Foundations Stability. Proceedings of the 9th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Tokyo.
• 9.Gupta, K.B. & Basu, D. (2020) Offshore wind turbine monopile foundations. Design perspectives. Ocean Engineering, 213, 107514.
• 10.Hao, E. & Liu, Ch. (2017) Evaluation and comparison of anti-impact performance to offshore wind turbine foundations: Monopile, tripod, and jacket. Ocean Engineering, 130, 218-227.
• 11.Ma, H. & Yang, J. (2018) A novel hybrid monopile foundation for offshore wind turbines. Ocean Engineering, 198, 106963.
• 12.Murphy, G., Igoe, D., Doherty, P. & Gavin, K. (2018) 3D FEM approach for laterally loaded monopile design. Computers and Geotechnics, 100, 76-83.
• 13.PN-EN 50341-1 (2013) Elektroenergetyczne linie napowietrzne prądu przemiennego powyżej 1 kV. Część 1. Wymagania ogólne. Specyfikacje wspólne.
• 14.PN-EN 50341-2-22 (2016) Elektroenergetyczne linie napowietrzne prądu przemiennego powyżej 1 kV. Część 2-22. Zbiór normatywnych warunków krajowych. Normatywne warunki krajowe Polski.
• 15.PN-EN 61400-2 (2008) Turbozespoły wiatrowe. Część 2: Wymagania projektowe dotyczące małych turbozespołów wiatrowych.
• 16.PN-EN 1997-1 (2008) Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne. Część 1: Zasady ogólne.
• 17.PN-EN 1997-2 (2009) Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne. Część 2: Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego.
• 18.PN-B-03322 (1980) Elektroenergetyczne linie napowietrzne. Fundamenty konstrukcji wsporczych. Obliczenia statyczne i projektowanie.
• 19.PN-EN 1992-1-1 (2008) Eurokod 2. Projektowanie konstrukcji z betonu. Część 1-1. Reguły ogólne i reguły dla budynków.
• 20.PN-EN 1536+A1 (2015) Wykonawstwo specjalnych robót geotechnicznych. Pale wiercone.
• 21.PN-EN 1917 (2004) Studzienki włazowe i niewłazowe z betonu niezbrojonego, z betonu zbrojonego włóknem stalowym i żelbetowe.
• 22.PN-EN 61773 (2000) Elektroenergetyczne linie napowietrzne. Badanie fundamentów konstrukcji wsporczych.
• 23.Serras, D., Panagaki, S., Skalomenos, K.A. & Hatzigeorgiou, G.D. (2021) Inelastic lateral and seismic behavior of concrete-filled steel tubular pile foundations. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 143, 106657.
• 24.Staubach, P. & Wichtmann, T. (2020) Long-term deformations of monopile foundations for offshore wind turbines studied with a high-cycle accumulation model. Computers and Geotechnics, 124, 103553.
• 25.Yu, J., Huang, M., Leung, C.F. & Li, S. (2017) Upper bound solution of a laterally loaded rigid monopile in normally consolidated clay. Computers and Geotechnics, 91, 131-145.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).