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Autor

  • Georgi, Steven (3) (entfernen)

Erscheinungsjahr

  • 2012 (2)
  • 2010 (1)

Sprache

  • Deutsch (2)
  • Englisch (1)

Referierte Publikation

  • ja (2)
  • nein (1)

Schlagworte

  • Offshore pile foundation (3) (entfernen)

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Special issues for the coupled transient simulation of laterally loaded offshore piles and novel experimental findings (2010)
Cuéllar, Pablo ; Baeßler, Matthias ; Georgi, Steven ; Rücker, Werner
On the quasi-static granular convective flow and sand densification around pile foundations under cyclic lateral loading (2012)
Cuéllar, Pablo ; Georgi, Steven ; Baeßler, Matthias ; Rücker, Werner
The saturated sand surrounding an offshore pile foundation under quasi-static cyclic lateral load can show the physical phenomena of macromechanical densification and convective granular flow. Based on the results from physical model tests at different geometrical scales, this paper provides a certain quantification of such phenomena and discusses their causes and consequences. The progressive sand densification leads to subsidence of the soil surface and a significant stiffening of the pile behaviour. Conversely, the ratcheting convective motion of two closed cells of soil beneath the pile-head is responsible for an endless grain migration at the soil surface, the inverse grading of the convected material and a direct shear of the sand at the distinct boundary of the revolving soil domain. In this respect, and from a macromechanical perspective considering the soil as a continuum, it appears that the convecting material tends to follow gradient lines of shear stress during its ratcheting motion. Concluding the paper, the practical relevance of these phenomena and their extrapolation to other conditions are briefly discussed.
Porenwasserdruckaufbau und Bodenentfestigung um Pfahlgründungen von Offshore-Windenergieanlagen (2012)
Cuéllar, Pablo ; Baeßler, Matthias ; Georgi, Steven ; Rücker, Werner
Die Gründung von Offshore-Windenergieanlagen erfordert oft die Installation von Stahl-Pfählen mit großem Durchmesser, entweder als Monopile- oder Mehrpfahl-Konfiguration (Jacket, Tripod, usw.). In dieser Veröffentlichung werden die Auswirkungen einer zyklischen lateralen Belastung auf Offshore-Pfahlgründungen untersucht. Hierbei wird besonderes Augenmerk auf die Entwicklung des Porenwasserdrucks im umgebenden gesättigten Boden gelegt. Es wird gezeigt, dass der progressive Aufbau von Porenwasserdruck zu erheblichen Veränderungen des Verhaltens der Gründung unter externer Belastung führen kann, die die Stabilität bzw. Gebrauchstauglichkeit der Anlage potenziell gefährden. Dazu werden auch einige Effekte, die während eines realistischen Sturms von moderater Stärke entstehen, untersucht. Die transiente Abminderung der Gründungssteifigkeit wird hierbei thematisiert. Die genannten Aspekte wurden von den Autoren mittels eines gekoppelten zweiphasigen numerischen Modells der Offshore-Gründung untersucht. Das verwendete Stoffgesetz für den Boden, im Rahmen der Theorie der verallgemeinerten Plastizität, kann wichtige Merkmale von zyklischem Bodenverhalten reproduzieren, wie z. B. die Tendenz zu einer fortschreitenden Verdichtung unter zyklischer Belastung, die für Verflüssigungsphänomene unter undränierten Bedingungen verantwortlich ist. Die Notwendigkeit der Verwendung eines solchen Ansatzes wird hier anhand von Vergleichsberechnungen mit einem einfacheren Stoffmodell bzw. mit einem ungekoppelten Modell erörtet. Abschließend werden einige Implikationen der untersuchten Fragenstellungen für die praktische Bemessung von Offshore-Monopiles diskutiert und spezifische Empfehlungen gegeben.--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- For the installation of wind turbines in the offshore environment and their foundation in the seabed it is customary to employ large-diameter steel piles, either in monopile or multi-pile configurations (jacket, tripod, etc. ...). The effects of cyclic lateral loading on the offshore piles and particularly the possibility of a progressive accumulation of residual pore water pressure within the saturated embedding soil are discussed in this article. Here it is shown that this can lead to significant changes of their behaviour under external loading, which can potentially compromise the foundation's stability or serviceability. Furthermore, some of the singular effects arising during a realistic storm of moderate magnitude as well as their potential for transient damages to the foundation's stiffness are addressed in the paper. For the investigation of these phenomena the authors have employed a coupled bi-phasic analytical model of the offshore foundation. The constitutive model employed for the seabed, in the frame of the theory of Generalized Plasticity, can reproduce some complex features of cyclic soil behaviour such as the tendency for a progressive densification under cyclic loading, which is responsible for the soil liquefaction phenomena in undrained conditions. Finally, some implications and specific recommendations for the design of offshore monopiles in the frame of the limit states are provided.
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