بررسی عددی پاسخ لرزه ای پی وزنی توربین های بادی فراساحلی در خاک ماسه ای اشباع

توربین های بادی فراساحلی یکی از روش هایی است که استفاده از منابع تجدیدپذیر مانند باد را به منظور تولید انرژی میسر می کند و در سال های اخیر در حال توسعه است. فونداسیون آن ها به علت حضور این سازه در شرایط خاص آب و هوایی و مکانی یکی از مهم ترین بخش های این سیستم ها است به طوری که بخش قابل ملاحظه ای از هزینه ساخت و اجرای یک توربین بادی را دربرمی گیرد. فونداسیون این سازه ها بر اساس عمق آب، فاصله از ساحل و غیره انتخاب می شود که یکی از آن ها پی وزنی است. این پی بر اساس وزن بالای خود پایداری سازه را در شرایط مختلف بارگذاری فراهم می کند. یکی از معیارهای مهم در طراحی این فونداسیون ها بررسی آن ها در مناطق دریایی و لرزه خیز، تحت بارگذاری زلزله است. همچنین وقوع روانگرایی در خاک ماسه ای نسبتا سست ناشی از بارگذاری سریع زلزله باید ارزیابی شود. در تحقیق حاضر به مطالعه عددی پی های وزنی توربین بادی فراساحلی به همراه سازه آن در خاک ماسه ای به صورت سه بعدی با نرم افزار Opensees پرداخته شده است. مطالعات پارامتریک به منظور بررسی ابعاد و عمق مدفون شدگی پی روی پاسخ خاک در فاصله نزدیک و دور از پی وزنی و همچنین بر روی عملکرد پی وزنی و سازه (نشست و دوران پی، جابجایی افقی سازه) انجام شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش ابعاد پی باعث کاهش نشست و دوران پی شده اما حداکثر مقدار ru (نسبت فشار آب حفره ای اضافی به تنش موثر اولیه) در خاک افزایش یافته است و شتاب تغییری نمی کند. افزایش عمق مدفون شدگی پی باعث کاهش نشست و دوران آن شد.