Diseño de cimentación de gravedad para estructura tipo jacket de aerogenerador offshore

Abstract

RESUMEN: El objetivo de este trabajo es realizar el diseño de una cimentación de gravedad para una estructura en celosía tipo jacket de soporte de un aero- generador offshore que sirva como alternativa frente a las soluciones clásicas, utilizando para ello una herramienta de pre-diseño que también ha sido desa- rrollada como parte del trabajo. Se ha realizado una pequeña investigación acerca de los tipos de estruc- turas de soporte que se utilizan en la eólica offshore y sus aplicaciones, así como un análisis del estado del arte de las estructuras jacket. Se ha desarrollado una hoja de cálculo que integra todo el proceso de obtención de esfuerzos sobre una geometría de jacket definida, a partir de unas condiciones medioambientales iniciales, basada en la utilización de la ecuación de Morison y la teoría lineal de Airy. También se ha incluido en la hoja el cálculo analítico de la estabilidad del terreno para cimentaciones superficiales y profundas, para poder comparar las dimensiones de ambas soluciones. Posteriormente, se ha utilizado esta hoja de cálculo para realizar el diseño de las cimentaciones de gravedad, ajustándolas a unas condiciones ambientales y geotécnicas particulares. Por último, se han completado los cálculos analíticos de la geometría final realizando comprobaciones estructurales con los software PLAXIS y MIDAS.

ABSTRACT: The aim of this project is to design a gravity based foundation for a jacket lattice structure as support for offshore wind turbines, which will provide an alternative to the regular solutions. A spreadsheet for pre-design has been developed as part of the project too. A small research has been done about the types of support structures commonly used in offshore wind energy as well as an analysis of the state of the art in jacket structures. A spreadsheet has been developed for the purpose of the project: it mer- ges the process of obtaining stresses for a particular jacket geometry and environmental conditions, based on the Morison equation and Airy linear wave theory. The spreadsheet also includes the analytical stability analy- sis of the soil for shallow and deep foundations so that neccesary geometry can be obtained and compared. In adittion, this spreadsheet has been used in order to design the gravity foundations for the selected geotechnical and environmental conditions. Lastly, the analytical stability of the en checked with specific software: PLAXIS and MIDAS.