Denizdeki Rüzgar Enerji Santralları İçin Yatay Yük Etkisi Altındaki Trıpod Kazıklı Temellerin Kum İçindeki Davranışının İncelenmesi

Abstract

Bu araştırmada, denizdeki rüzgar santralleri için çeşitli temel tasarımı alternatifleri gözden geçirilmiş, tripod kazıklı temel tipi detaylı olarak incelenmiştir. Tripod kazıklı temellerin ana tasarım unsurları olan kazık açısı ve yükleme yönü, iki boyutlu ve üç boyutlu sonlu elemanlar ve sonlu farklar metotlarıyla nümerik olarak modellenerek incelenmiştir. Nümerik modelleme analiz sonuçları, 1/100 ölçekli, statik ve tekrarlı yükleme durumlarını içeren laboratuar deneylerinin sonuçları ile birlikte değerlendirilmiştir. Analizlerden önce, konu ile ilgili literatür kapsamlı olarak incelenmiş, bir çok teknik makale ve araştırma bulguları detaylı olarak değerlendirilmiştir. Tripod temelin davranışını daha iyi anlayabilmek için ilk olarak tek kazıkların düşey ve düşeye göre artı veya eksi olarak çeşitli açılarda yerleşimi incelenmiştir. Daha sonra, kazıklardaki grup etkileşimini ortaya çıkartmak için tripod kazık grupları farklı yükleme yönlerinde analizler yapılarak incelenmiştir. Statik ve 10000 tekrarlı yükleme durumları için laboratuar deneyleri incelenmiş, sonuçlar karşılaştırılmıştır. Nümerik analiz ve deney sonuçları değerlendirildiğinde genel olarak birbiriyle uyumlu bir davranışın olduğu belirlenmiştir. Tripod kazık açılarının, yükleme yönün etkisinin, yüklemenin tekrarlı veya statik olması koşullarında, kumlu zemindeki tripodun yatay yük direncinin nasıl değiştiği belirlenmiştir.

In this research, foundation alternatives for offshore wind energy plants are reviewed and tripod pile foundations are investigated in detail. Key design features of tripod foundations such as pile angles and loading directions were examined by both 2D and 3D computer modelling analysis including finite difference and finite element numerical modelling programs. Numerical modelling analyses were evaluated by 1/100 scale, cyclic and static laboratory loading test results. A comprehensive literature review was studied before analysis, covering many technical research papers. In order to develop a better understanding of geotechnical behaviour of tripod, firstly, single batter piles of positive and negative angles were analysed. Then tripod group piles were analysed by changing loading direction, to reveal the group effects in closely placed piles in a group. Also, comparison of static and cyclic loading conditions was examined by laboratory test results, covering loading cycles of 10000. Numerical analysis and test results were compared and mainly a good agreement was observed. Influence of tripod pile angles, loading direction, effects of cyclic and static loading on lateral resistance of tripods in sandy soils were revealed.