Vis enkel innførsel

dc.contributor.advisorZhang, Youhu
dc.contributor.advisorEiksund, Gudmund
dc.contributor.authorMoellenbeck, David
dc.date.accessioned2021-09-20T16:13:52Z
dc.date.available2021-09-20T16:13:52Z
dc.date.issued2020
dc.identifierno.ntnu:inspera:57483326:34496483
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11250/2779396
dc.descriptionFull text not available
dc.description.abstractMålet med denne oppgaven er å etablere et enkelt rammeverk for å estimere fundamentnivåets demping og stivhet for grunne fundamenter i forskjellige jordtyper og med varierende fundamentgeometrier, uten å måtte utføre stedsspesifikke elementmetodeanalyser. Dette rammeverket bruker korrelasjonsfaktorer for å endre jordnivåets normaliserte stivhet og dempningskurver slik at de matcher de normaliserte fundamenteringsresponsene fra elementmetodeanalysene. For å bestemme stivheten og dempingsegenskapene til fundamentnivået, ble analyser utført i et elementmetodeprogram utviklet ved NGI på 1990-tallet kalt INFIDEL. Dette programmet er beregnet for jordstrukturinteraksjonsanalyser for offshore strukturer og bruker fjernelementer som strekker seg uendelig langt fra en brukerdefinert nærgrense. Analyser ble utført ved bruk av moment, horisontale og vertikale belastningstilfeller, men kombinerte belastningsmønstre ble ikke vurdert. Disse belastningstilfellene ble brukt på fire forskjellige aspektforhold (skjørtlengde/diameter) i 15 forskjellige homogene jordprofiler, som resulterte i totalt 180 forskjellige modellerte scenarioer. Dette dannet grunnlaget for videre analyser som så på effekten av lagdelte jordprofiler og heterogene jordprofiler på grunnstivheten og dempningsatferden. Ytterligere analyser ble utført i INFIDEL for å vurdere elementinndelingsavhengigheten av modellen, og effekten av jordmodellen som ble brukt. Utvalgte scenarioer ble også modellert i ABAQUS for å verifisere resultatene fra INFIDEL. Resultatene fra disse parametriske analysene antyder evnen til å direkte korrelere stivhet og demping av jord- og fundamentnivå. Enkle korrelasjonsfaktorer som endrer input-jordkurvene ble utviklet, slik at de stemmer overens med de resulterende fundamentnivåens stivhetkurver og dempningskurver. I homogene jordsmonn varierer stivhetskorrelasjoner avhengig av fundamentgeometrien, og dempingskorrelasjoner varierer avhengig av både fundamentgeometrien og jordens Go/su- forhold. Disse verdiene kan fås fra oppslagsverk som er laget for hvert lasttilfelle. Korrelasjonsfaktorene for både stivhet og demping krever justering for å ta hensyn til heterogene jordsmonn og lagdelte jordarter det er også opprettet diagrammer for å estimere endringen i korrelasjonsfaktorer basert på graden av heterogenitet og aspektforhold eller dybden og styrken til et lagdelt jordprofil. Disse korrelasjonsfaktorene og korrelasjonsfaktormodifisererne muliggjør en enkel og direkte metode for å forutsi responsen på fundamentnivået ved bruk av reduserende jordmodul kurver, jorddempingskurver og fundamentgeometri
dc.description.abstractThe goal of this thesis is to provide a simple framework for estimating foundation level damping and stiffness for shallow foundations in different soil types and with varying foundation geometries without needing to perform site-specific finite element analyses. This framework uses correlation factors to shift the soil level normalized stiffness and damping curves to match the normalized foundation level response from finite element analyses. To determine the foundation level stiffness and damping characteristics, analyses were performed in a finite element software developed at NGI in the 1990s called INFIDEL. This program is intended for soil-structure interaction analyses for offshore structures and uses far-field elements that extend infinitely away from a user-defined near field boundary. Analyses were performed using moment, horizontal and vertical load cases but combined loading patterns were not considered. These load cases were applied to four different aspect ratios (skirt length/diameter) in 15 different homogeneous soil profiles resulting in a total of 180 different modelled scenarios. This formed the basis for further analyses which look at the effect of layered soil profiles and heterogeneous soil profiles on the foundation stiffness and damping behaviour. Additional analyses were performed in INFIDEL to assess the mesh dependency of the model, and the effect of the soil model used. Selected scenarios were also modelled in ABAQUS to verify the results from INFIDEL. The results from these parametric analyses suggest the ability to directly correlate soil and foundation level stiffness and damping. Simple correlation factors were developed which shift the input soil curves to match the output foundation level stiffness and damping curves. In homogeneous soils, stiffness correlations vary depending on the foundation geometry and damping correlations vary depending on both the foundation geometry and the soil’s Go/su ratio. These values can be obtained from lookup charts which have been created for each mode of loading. The correlation factors for both stiffness and damping require adjustment to account for heterogeneous soils and layered soils and lookup charts have been created to estimate the change in correlation factor based on the degree of heterogeneity and aspect ratio or the depth and strength of a layered soil profile. These correlation factors and correlation factor modifiers facilitate a simple and direct method to predict foundation level response using inputs of soil modulus reduction and damping curves and foundation geometry.
dc.language
dc.publisherNTNU
dc.titleDamping and Stiffness Characteristics of Shallow Offshore Foundations
dc.typeMaster thesis


Tilhørende fil(er)

FilerStørrelseFormatVis

Denne innførselen finnes i følgende samling(er)

Vis enkel innførsel