Jack-Up-Hubplattformen, die auf einer dünnen Sandschicht über einer mächtigen Weichschicht abgesetzt werden, laufen Gefahr, durch ein unkontrolliertes Durchstanzversagen beschädigt zu werden. In klassischen FE-Simulationen zu dieser Problemstellung treten häufig Konvergenzprobleme infolge großer Netzverformungen und Kontaktdiskontinuitäten auf. Aus diesem Grund wird in dem Beitrag ein gekoppelter Euler-Lagrange-Ansatz verwendet, um die Problemstellung mit den zu erwartenden großen Bodenverformungen zu simulieren. Es werden dreidimensionale Simulationen des Eindringvorgangs des Spudcans in den Untergrund simuliert. Hierbei werden Weichschichten mit dem Stoffgesetz nach Drucker-Prager beschrieben, während Sande mit einem hypoplastischen Stoffgesetz abgebildet werden. Die numerischen Ergebnisse werden mit Ergebnissen analytischer Berechnungen und aus Zentrifugenversuchen verglichen, um die Modelle zu validieren. Weiterhin wird eine Parameterstudie durchgeführt, um den Einfluss der Mächtigkeit der Sandschicht über der Weichschicht auf die Tragfähigkeit des Spudcans zu untersuchen. Die hieraus erhaltenen Ergebnisse werden verwendet, um zwei Konzepte zu einer Kontrolle des Eindringvorgangs beim Absetzen des Spudcans zu erarbeiten. Die Erkenntnisse der numerischen Untersuchung werden dazu verwendet, einen Vorschlag für eine In-situ Kontrolle des Eindringvorgangs auszuarbeiten, mit deren Hilfe die Gefahr eines Durchstanzversagens der Gründung vor Ort rechtzeitig erkannt und bei Bedarf sofort gehandelt werden kann, ohne dass große Schäden eintreten.
Zum Absetzvorgang von Offshore-Hubplattformen
Investigations concerning the installation process of jack-up rigs
Geotechnik ; 33 , 3 ; 284-292
2010
9 Seiten, 15 Bilder, 2 Tabellen, 17 Quellen
Article (Journal)
German
Erdbau , Grundbau , Bohrinsel , Off-Shore-Anlage , Tragfähigkeit , Boden (Erde) , Baugrund , Sand , Verformung , Versagen , Diskontinuität , numerische Simulation , Finite-Elemente-Methode , Euler-Gleichung , Lagrange-Funktion , Bodenverformung , Eindringtiefe , Gründung (Fundament) , Bodeneigenschaft , Geotechnik
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