• norsk
    • English
  • English 
    • norsk
    • English
  • Login
View Item 
  •   Home
  • Fakultet for ingeniørvitenskap (IV)
  • Institutt for bygg- og miljøteknikk
  • View Item
  •   Home
  • Fakultet for ingeniørvitenskap (IV)
  • Institutt for bygg- og miljøteknikk
  • View Item
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.

FEM-modellering av cellespuntkonstruksjoner

Andersen, Øyvind; Haakonsen, Aril Shafiei
Master thesis
Thumbnail
URI
http://hdl.handle.net/11250/2627517
Date
2019
Metadata
Show full item record
Collections
  • Institutt for bygg- og miljøteknikk [4484]
Abstract
En cellespuntkonstruksjon består av flatspunter satt sammen i en sirkel, fylt med

løsmasser. Konstruksjonen kan bestå av flere celler satt sammen med mellombuer. En

slik konstruksjon eksisterer ved Kværner Verdal og benyttes til utlasting av

jacketplatformer. Oppgaven tar for seg utlastingen av jacketplattformen Johan Sverdrup

P1. Konstruksjonen vil kontrolleres fra et geoteknisk perspektiv. Av de mulige

bruddformene er bæreevnebrudd det kritiske for dette prosjektet. Det er benyttet Plaxis

3D for å utforske muligheten til å modellere en cellespuntkonstruksjon. Ved hjelp av

Plaxis 3D er bruddformer, setningsutvikling, stivhet og sikket vurdert. Det er også utført

en parameterstudie som benytter seg av situasjonen ved Kværner Verdal til å utforske

effekten av endring i parametere for sikkerhet, setning og deformasjon i spunter.

Resultatene for bæreevne viser at det er oppnådd en sikkerhet på 2.33. Beregnede

setninger fra Plaxis 3D viser en god sammenheng med målinger fra Kværner Verdal for

punkter som utsettes for last. For målepunkter uten last oppstår det urealistisk

jordheving i Plaxis 3D, da det ikke har vært mulig å modellere kontinuerlig utlasting.

Gjennom parameterstudie er det belyst viktigheten av gode grunnundersøkelser, slik at

det er mulig å modellere stivheten til sanden riktig. Det ble bekreftet at de forskjellige

kombinasjonene av kohesjon og friksjonsvinkel, oppgitt av Rambøll, gir lik skjærstyrke.

De gir derimot forskjellig setningsutvikling, og det bør derfor benyttes en annen metode

til å avgjøre skjærstyrken hvis setninger skal vurderes. Låsestrekket som oppstår i

cellespunten er beregnet i Plaxis 3D og opptredende låsestrekk viser seg å være innenfor

dimensjonerende låsestrekk for hovedcellen, men det har ikke vært mulig å beregne

verdier for mellombuen. Siden det er benyttet materialmodellen Hardening Soil er

stivheten til sanden vurdert, hvor det konkluderes med at alle tidligere utlastinger bør

simuleres for å få en korrekt modell.

Plaxis 3D har vist seg å være et velegnet program til å modellere

cellespuntkonstruksjoner, hvor setninger og sikkerhet kan vurderes. Begrensningene ved

bruk av Plaxis 3D for en slik konstruksjon er modellering av enkeltspunter. Modellen bør

arbeides videre med i senere prosjekter og gjerne i forbindelse med en utlasting av en ny

jacket, for å gjøre tilpassede målinger under utlastingen. Ved prosjektering av en

cellespuntkonstruksjon konkluderes det med at kjente metoder fortsatt er tilstrekkelig,

da metodene er konservative og det kan knyttes usikkerhet til modellering av

plateelementet i Plaxis 3D.
 
A cellular sheet pile construction consists of sheet piles connected in a circle and filled

with granular soil. The construction can consist of several cells connected with arc cells.

Such a construction exists at Kværner Verdal and is used to loadout jacket platforms.

This report deals with the loadout of the jacket platform Johan Sverdrup P1, from a

geotechnical perspective. Bearing capacity is the most critical failure mode in this project.

Plaxis 3D is used to explore the possibility of modelling a cellular sheet pile construction.

Failure modes, settlements, deformations and the stiffness of the soil is considered in

Plaxis 3D. ItΣs also performed a parametric study with the situation at Kværner Verdal as

a case, where the effect on safety, settlement and deformations resulting from a change

in parameters are observed.

The results for bearing capacity gives a factor of safety of 2.33. Calculated settlements

from Plaxis 3D is comparable to the measurement data from Kværner Verdal for all

points that are subjected to a load. For measurement points that are not subjected to a

load an unnatural soil heave is calculated in Plaxis 3D, since it is not possible to model

the continuous loadout. The parametric study illustrates the importance of accurate soil

investigations, so it is possible to model the stiffness of the soil correctly. It was

confirmed that the different combinations of cohesion and friction angle, given by

Rambøll, gives the same shear strength. On the other hand, the combinations give

different settlements, and therefore a different method to decide shear strength should

be used if the settlement of the soil is to be considered. The interlock tensions that occur

in the cellular sheet pile wall is calculated, and the occurring interlock tension is well

within the critical interlock strength for the main cell, but it has not been possible to find

values for the arc cell. The stiffness of the soil is considered, since the material model

Hardening Soil is used. It is concluded that all earlier loadouts should be included and

simulated to result in an accurate model.

Plaxis 3D has proven to a well-suited program for modelling cellular sheet pile

constructions, where settlements and safety factors can be evaluated. The limitations in

Plaxis 3D for this kind of structure is the inability to model single sheet piles. The work

with the model should continue in new projects, preferable in combination with a loadout

of a jacket platform, this will make it possible to take the necessary measurements to

confirm the model. For design of cellular sheet pile constructions, the existing methods

are conservative and adequate, there are still some uncertainties about the way the plate

element is modelled in Plaxis 3D.
 
Publisher
NTNU

Contact Us | Send Feedback

Privacy policy
DSpace software copyright © 2002-2019  DuraSpace

Service from  Unit
 

 

Browse

ArchiveCommunities & CollectionsBy Issue DateAuthorsTitlesSubjectsDocument TypesJournalsThis CollectionBy Issue DateAuthorsTitlesSubjectsDocument TypesJournals

My Account

Login

Statistics

View Usage Statistics

Contact Us | Send Feedback

Privacy policy
DSpace software copyright © 2002-2019  DuraSpace

Service from  Unit