José Wedney Pereira Gomes
Resumo
As consequências do aquecimento global estão cada vez mais evidentes no nosso cotidiano. A transição energética dos países tem-se mostrado como principal vetor para mitigar as mudanças climáticas, sendo a geração de energia eólica offshore um indutor relevante no tema. O Brasil, embora ainda não disponha de projetos em construção, possui 234GW em fase de licenciamento, indicando ser iminente o desenvolvimento dessa indústria no nosso país. Portanto, é fundamental a realização de pesquisas em vista a melhor compreender os aspectos de dimensionamento das fundações dessas estruturas, especialmente o monopile, fundação mais utilizada nesse tipo de construção. Nesse sentido, esse projeto de pesquisa avaliou, por meio de modelagem física em centrífuga geotécnica, um monopile imerso em areia quartzosa de origem local (Niterói/RJ) com densidade relativa igual a 80%, submetido a carregamento lateral monotônico e cíclico.
As dimensões e propriedades do monopile foram definidas em vista a representar um protótipo, em escala 1:2, de fundação de torre eólica offshore de 3,5MW. Para isso, foi utilizado fator de aceleração gravitacional igual a 100, que resultou em monopile de diâmetro 1,94m e comprimento cravado de 10m. Nos testes monotônicos foram obtidas curvas p-y consistentes com o indicado na literatura. Para os testes cíclicos, com aplicação de até 105 ciclos, foram obtidas a variação da rigidez secante e acúmulo de deslocamento lateral, que também apresentação boa convergência com os métodos analíticos.
Abstract
The consequences of global warming are becoming increasingly evident in our daily lives. The energy transition of countries has proven to be the main driver for mitigating climate change, with offshore wind energy generation being a relevant factor in this issue. Although Brazil does not yet have any ongoing projects, there are 234GW in the licensing phase, indicating the imminent development of this industry in our country. Therefore, it is essential to conduct research in order to better understand the aspects of foundation design of these structures, especially the monopile, which is the most commonly used foundation in this type of construction. This research project evaluated, through physical modeling in a geotechnical centrifuge, a monopile embedded in locally sourced quartz sand (Niterói/RJ) with a relative density of 80%, subjected to monotonic and cyclic lateral loading. The dimensions and properties of the monopile were defined to represent a prototype, at a 1:2 scale, of a 3.5MW offshore wind turbine foundation. For this purpose, a gravitational acceleration factor of 100 was used, resulting in a monopile with a diameter of 1.94m and an embedded length of 10m. In the monotonic tests, consistent p-y curves were obtained regarding those indicated in the literature. For the cyclic tests, with the application of up to 105 cycles, the variation in secant stiffness and accumulation of lateral displacement were obtained, which also showed good convergence with analytical methods.
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