Σκοπός αυτής τη Διπλωματικής Εργασίας, είναι η μελέτη ενός μοντέλου δοκού, το οποίο βασίζεται στη μέθοδο συνοριακών στοιχείων (Boundary Element Method – ΒΕΜ), για τη μη γραμμική ανάλυση πύργου ανεμογεννήτριας μεταβλητής διατομής, ο οποίος είναι θεμελιωμένος είτε σε επιφανειακή θεμελίωση ή σε μονοπάσσαλο. Η επιφανειακή θεμελίωση διαμορφώνεται σαν ισοδύναμα γραμμικά και στρεπτικά ελατήρια, ενώ το σύστημα θεμελίωσης μονοπασσάλου αντιμετωπίζεται σαν μια πρισματική δοκός, κατανέμοντας τα αντίστοιχα ελατήρια καθ’ύψος της θεμελίωσης. Όλη η κατασκευή επιβάλεται σε σχετικά μεγάλες μετατοπίσεις, λαμβάνοντας υπ’όψιν την επιρροή της κινηματικής και αδρανειακής αλληλεπίδρασης εδάφους–κατασκευής. Ο πύργος καταπονείται, εκτός απο τα αξονικά φορτία λόγω των μηχανικών μερών στην κορυφή του, και απο συνδυασμό σεισμικών φορτίων και πλευρικής ανεμοπίεσης. Εκτενής έρευνα πραγματοποείται για τη δυναμική απόκριση πύργου ανεμογεννήτριας εφαρμόζοντας τα δεδομένα χρονοϊστοριών απο το σεισμικό επιταχυνσιογράφημα της Λευκάδας (2003), καθώς και δυνάμεις ανεμοπίεσης που προκύπτουν απο δεδομένες ταχύτητες ανέμου, παρέχοντας έτσι χρήσιμες πληροφορίες για τη δυναμική απόκριση της κατασκευής. Οι αναλύσεις πραγματοποιήθηκαν με ερευνητικό λογισμικό το οποίο συντάχθηκε απο την ερευνητική ομάδα του Καθηγητή Ε. Σαπουντζάκη, στο Εργαστήριο Στατικής και Αντισεισμικών Ερευνών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου (Ε.Μ.Π.) σε γλώσσα προγραμματισμού Fortran, και με το εμπορικό λογισμικό ανάλυσης κατασκευών Fespa. Tα αποτελέσματα που προέκυψαν απο τις αναλύσεις των δύο λογισμικών, συγκρίνονται μεταξύ τους, όπου είναι δυνατόν, επαληθεύοντας έτσι την εγκυρότητα της μεθόδου που υιοθετήθηκε. Τέλος, επαληθεύεται η σπουδαιότητα στη δυναμική απόκριση της κατασκευής πύργου ανεμογεννήτριας, η επιρροή της αλληλεπίδρασης εδάφους-κατασκευής.
The aim of this Thesis is to investigate a beam model, which is based on the Βoundary Εlement Μethod (BEM), for the nonlinear analysis of wind turbine tower of variable cross section, which is founded in either surface foundation system or on monopile foundation system. The surface foundation system is formulated as equivalent lateral and rotational springs, while the case of monopile foundation system is treated as a prismatic beam, assigning the corresponding springs along its length. The whole structure may undergo relatively large displacements, considering the effects of kinematic and inertia influence in soil-structure interaction. The tower is loaded, apart from the axial loads due to mechanical parts on top of the tower, to combined earthquake and wind loading. An extensive investigation takes place in wind turbine tower dynamic response, by applying the time-history data from the earthquake accelerogram of Lefkada (2003), as well as wind loads arising from given wind velocities, thus providing an insight on the dynamic response of the structure. The analysis were performed using a research software developed by Prof. Evangelos’s Sapountzakis research team in the Structural Analysis and Antiseismic Research Laboratory of National Technical University of Athens (N.T.U.A.), based on code Fortran, and with a commercial structural analysis software package, Fespa. The results obtained from the analysis of both software are compared to each other, when possible, thus verifying the validity of the developed method adopted. Finally, the great influence of soil-structure interaction on dynamic response of wind turbine tower is verified.
Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Κύρια Αρχεία Διατριβής
ΜΗ ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΝΕΜΟΓΕΝΝΗΤΡΙΩΝ ΜΕ ΘΕΜΕΛΙΩΣΗ ΜΟΝΟΠΑΣΣΑΛΟΥ - Identifier: 73821
Internal display of the 73821 entity interconnections (Node labels correspond to identifiers)
