Finite element analysis of Suction Embedded Plate Anchors in Structurel Clay

Abstract

Aquest projecte pretén donar suport tècnic a futurs dissenys de parcs eòlics marins. En concret, el projecte que aquí es presenta estudia la capacitat portant de plaques d’anclatge embegudes en argiles amb estructura per a resistir les forces d’amarratge transmeses per aerogeneradors flotants. La capacitat portant d’aquestes àncores s’ha calculat mitjançant simulació numèrica a través del software d’elements finits PLAXIS 2D. El comportament de l’argila amb estructura s’ha recreat utilitzant un avançat model de sòl, basat en el conegut Cam-Clay, anomenat “Kinematic Hardening Model with loss of Structure”. El model en qüestió ha estat introduït al software PLAXIS 2D des d’on s’han realitzat les diferents simulacions. Per a l’ interacció entre el sòl i la placa s’han considerat dues possibles situacions anomenades “vented” i “attached”. La primera fa referència al cas en que la placa i el sòl es separen tant bon punt es produeix tensió a sota la placa, i per tant recrea la situació en la que no hi ha succió o adhesió entre el sòl i la placa .La segona recrea la situació en la que la placa i el sòl estan units en tot moment. Aquesta consideració dóna lloc a dues solucions: una cota superior i una inferior. Per a comprovar el comportament d’aquesta fonamentació, múltiples simulacions amb la placa embeguda a diferents profunditats i posicionada en diferents orientacions han sigut analitzades. Aquest text, recull la capacitat portant per a tots aquests casos i els compara amb solucions de referència. Durant l’ investigació també s’han considerat argiles sense estructura , reduint el model KHSM al model Cam-Clay, i argiles amb estructura constant, cosa que ha permès estudiar com varia la capacitat del sòl per a cada cas. Així mateix, s’ha dut a terme una simulació numèrica d’un assaig triaxial en condicions no drenades. Els resultats obtinguts han ajudat a comprendre la complexitat del model i a valorar com afecta l’estructura de l’argila en la seva resistència final.