Modellering av vindkraftverksfundament - En jämförelse av fackverksanalogi och finita elementmetoden
(2023) In TVSM-5000 VSMM01 20231Structural Mechanics
Department of Construction Sciences
- Abstract (Swedish)
- Sverige har som mål att öka produktionen av förnybar och fossilfri el. Den billigaste fossilfria energikällan är vindkraft och därav investeras det mer i vindkraft än tidigare. Storleken på vindkraftverken har ökat de senaste åren vilket höjt kraven på fundamenten. I denna studie analyserades ett cylinderformat bergförankrat vindkraftverksfundament. Fundamentet består av tre väsentliga komponenter: armerad betong, bergstag och en bultkorg. Bultkorgen förankrar tornet till fundamentet och bergstagen förankrar fundamentet till underliggande berggrund. Ett sätt att dimensionera denna typ av fundament är med fackverksmetoden. Metoden bygger på antaganden av spänningsfördelningen genom fundamentet och antagandet att betong endast kan uppta... (More)
- Sverige har som mål att öka produktionen av förnybar och fossilfri el. Den billigaste fossilfria energikällan är vindkraft och därav investeras det mer i vindkraft än tidigare. Storleken på vindkraftverken har ökat de senaste åren vilket höjt kraven på fundamenten. I denna studie analyserades ett cylinderformat bergförankrat vindkraftverksfundament. Fundamentet består av tre väsentliga komponenter: armerad betong, bergstag och en bultkorg. Bultkorgen förankrar tornet till fundamentet och bergstagen förankrar fundamentet till underliggande berggrund. Ett sätt att dimensionera denna typ av fundament är med fackverksmetoden. Metoden bygger på antaganden av spänningsfördelningen genom fundamentet och antagandet att betong endast kan uppta laster i form av tryck.
Syftet med arbetet var att utvärdera beräkningsmodeller för dimensionering av ett bergförankrat vindkraftverksfundament som baseras på fackverksanalogi samt att identifiera kritiska brottmoder i regioner innanför och i anslutning till bultkorgen.
För att analysera fundamentet användes finita elementmetoden i programvaran Brigade/Plus. För att eftersträva ett realistiskt spänningsbeteende skapades två olinjära modeller av fundamentet, en tvådimensionell och en tredimensionell. Syftet med den tvådimensionella modellen var att genom beräkningseffektiva analyser ge förenklade resultat över kraftspel och sprickbeteenden medan syftet med den tredimensionella modellen var att ge mer detaljerade resultat. De båda modellerna jämfördes med ett referensfall som dimensionerats med fackverksmetoden.
Utvärderingen av resultaten från finita elementmodellerna visade inga större sprickor eller deformationer, vilket indikerar att fundamentet klarar dimensionerande last. Därmed kan denna fackverksmodell användas för att dimensionera vindkraftverksfundament. Den största skillnaden mellan beräkningsmetoderna var huruvida det uppstod en trycksträva innanför bultkorgen. I referensfallet, som analyserades med fackverksmetoden, antogs lasten gå runt bultkorgen medan analyserna med finita elementmetoden tyder på att en trycksträva även uppstår innanför bultkorgen. (Less) - Popular Abstract (Swedish)
- Finita elementmodeller av ett vindkraftverksfundament har byggts upp och analyserats för att undersöka spänningar och identifiera kritiska brottmoder. Vidare utfördes en jämförelse med en fackverksmodell av samma fundament där slutsatsen blev att spänningsfördelningen skilde sig mellan modellerna.
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9132204
- author
- Olofsson, Hugo LU and Olsson, William LU
- supervisor
- organization
- alternative title
- Modeling of a wind turbine foundation - A comparison of the truss analogy and the finite element method
- course
- VSMM01 20231
- year
- 2023
- type
- H3 - Professional qualifications (4 Years - )
- subject
- keywords
- Vindkraftverksfundament, Modellering, Finita elementmetoden, Fackverksmetoden, Brigade/Plus, Spjälkning, Armerad betong
- publication/series
- TVSM-5000
- report number
- TVSM-5266
- ISSN
- 0281-6679
- language
- Swedish
- id
- 9132204
- alternative location
- http://www.byggmek.lth.se/english/publications/tvsm-5000-present-2014/
- date added to LUP
- 2023-07-05 09:54:04
- date last changed
- 2023-07-05 09:54:04
@misc{9132204,
abstract = {{Sverige har som mål att öka produktionen av förnybar och fossilfri el. Den billigaste fossilfria energikällan är vindkraft och därav investeras det mer i vindkraft än tidigare. Storleken på vindkraftverken har ökat de senaste åren vilket höjt kraven på fundamenten. I denna studie analyserades ett cylinderformat bergförankrat vindkraftverksfundament. Fundamentet består av tre väsentliga komponenter: armerad betong, bergstag och en bultkorg. Bultkorgen förankrar tornet till fundamentet och bergstagen förankrar fundamentet till underliggande berggrund. Ett sätt att dimensionera denna typ av fundament är med fackverksmetoden. Metoden bygger på antaganden av spänningsfördelningen genom fundamentet och antagandet att betong endast kan uppta laster i form av tryck.
Syftet med arbetet var att utvärdera beräkningsmodeller för dimensionering av ett bergförankrat vindkraftverksfundament som baseras på fackverksanalogi samt att identifiera kritiska brottmoder i regioner innanför och i anslutning till bultkorgen.
För att analysera fundamentet användes finita elementmetoden i programvaran Brigade/Plus. För att eftersträva ett realistiskt spänningsbeteende skapades två olinjära modeller av fundamentet, en tvådimensionell och en tredimensionell. Syftet med den tvådimensionella modellen var att genom beräkningseffektiva analyser ge förenklade resultat över kraftspel och sprickbeteenden medan syftet med den tredimensionella modellen var att ge mer detaljerade resultat. De båda modellerna jämfördes med ett referensfall som dimensionerats med fackverksmetoden.
Utvärderingen av resultaten från finita elementmodellerna visade inga större sprickor eller deformationer, vilket indikerar att fundamentet klarar dimensionerande last. Därmed kan denna fackverksmodell användas för att dimensionera vindkraftverksfundament. Den största skillnaden mellan beräkningsmetoderna var huruvida det uppstod en trycksträva innanför bultkorgen. I referensfallet, som analyserades med fackverksmetoden, antogs lasten gå runt bultkorgen medan analyserna med finita elementmetoden tyder på att en trycksträva även uppstår innanför bultkorgen.}},
author = {{Olofsson, Hugo and Olsson, William}},
issn = {{0281-6679}},
language = {{swe}},
note = {{Student Paper}},
series = {{TVSM-5000}},
title = {{Modellering av vindkraftverksfundament - En jämförelse av fackverksanalogi och finita elementmetoden}},
year = {{2023}},
}