Optimization of hybrid monopile monobucket foundations
Master thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/3152857Utgivelsesdato
2024Metadata
Vis full innførselSamlinger
Beskrivelse
Full text not available
Sammendrag
Monobøtte hybridfundamentet introduserer ekstra designkompleksitet sammenlignet med konvensjonelle monopæler. Tidligere studier har sammenlignet ytelsen til monobøttefundamentet med ytelsen til konvensjonelle monopæler. Men ingen tidligere studie har undersøkt hvordan monobøttefundamentet kan optimaliseres for en spesifikk ytelse. Denne avhandlingen tar sikte på å undersøke hvordan et monobøttefundament kan optimaliseres for en monoton lateral belastning og å sammenligne den med en referansemonopæl med samme kapasitet. For å gjøre dette ble Python-programmering brukt i kombinasjon med FEM-programmet PLAXIS 3D. Et program som optimaliserer skjørtlengder for monobøttefundamenter, for et sett med bøttediametere og en fast monopælekonfigurasjon, ble laget. Programmet ble deretter testet og resultatene analysert for flere forskjellige monopælekonfigurasjoner med varierende lengder og diametere, for drenerte forhold i en myk sand. Programmet klarte effektivt å finne de optimale skjørtlengdene for hver bøttediameter. Følgende ble observert basert på analysen av resultatene: Monobøttes med større diameter ser ut til å bidra med en forholdsvis større gjennopprettende momentmotstand, mens monobøttene med mindre diameter og lengre skjørtlengder ser ut til å bidra med en større gjenopprettende horisontal kraft. Monobøtter med forholdsvis mindre diametere og lengre skjørtlengder ser ut til å være mer effektive med hensyn til materialbruk. I tillegg var hybridfundamentet med en mindre monopældiameter, sammenlignet med referansemonopælen, mer effektivt med hensyn til materialbruk enn monopælene med redusert lengde. The monopile monobucket hybrid foundation introduces additional design complexity compared to conventional monopiles. Previous studies has compared the performance of the monopile monobucket foundation to that of the conventional monopile. But no previous study has investigated how the monopile monobucket can be optimized for a specific performance. This thesis aims to investigate how a monopile monobucket foundation can be optimized for a monotonic lateral load and to compare it's performance with reference monopile that has the same capacity. To do this a Python programming in conjunction with the FEM program PLAXIS 3D was utilized. A program that optimizes skirt lengths of monopile monobucket foundations, for a set of bucket diameters and a fixed monopile configuration, was created. The program was then tested and it's results analyzed for multiple different monopile configurations with varying embedded lengths and diameters, for drained conditions in a soft sand. The program was able to efficiently locate the optimal skirt lengths for each bucket diameter. The following was was observed based on the analysis of the results. Larger diameter monobuckets seem to contribute a comparatively larger moment resistance, while smaller diameter monobuckets with longer skirt lengths seem to contribute a larger restoring horizontal force. The monobuckets with comparatively smaller diameters and longer skirt lengths seem to be more efficient with respect to material use. Additionally, the hybrid foundation with a smaller monopile diameter, compared to the reference monopile, tended to be more efficient with respected to material use than the monopiles with reduced length.