Numerical Analysis on Tilting Control of Suction Pile for Offshore Wind Power

Numerical analyses were carried out to simulate tilting control on the suction pile for offshore wind power embedded into cohesive soil and cohesionless soil using finite element software, ABAQUS. A 3-dimensional suction pile was modelled as a wished-in-place pile with $1^{\circ}$ tilted from vertical line. The inner room of suction pile was divided into 3 separate rooms for tilting control, and point load was applied to the center of gravity of a separate room to restore the original position of the suction pile. From numerical analyses, required suction pressure was obtained for desired tilting degree, and the maximum/minimum principle stresses of concrete skirt and the Mises stresses of inner steel wall were collected at original position. It was found that the required suction pressure was about 410 kPa for cohesive soil, and about 1,800 kPa for cohesionless soil.; likewise, obtained stresses were greater for cohesionless soil than cohesive soil.

해상풍력 석션파일의 수직도 제어에 대한 수치해석

본 연구에서는 점성토와 사질토 지반에 관입된 해상풍력 석션파일의 수직도 제어를 모사하기 위해 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 수치해석을 수행하였다. 석션파일은 연직방향으로부터 $1^{\circ}$ 기울어져 지반에 관입된 상태로 3차원으로 모델링 했다. 수직도 제어를 위해 석션파일 내부를 3개의 격실로 분리하고 그 중 한 격실의 상부슬래브 무게중심에 하중을 재하시켜 석션파일을 원위치 시키도록 모사했다. 수치해석 결과로부터 석션파일을 원위치 시키는데 필요한 소요 석션압을 경사도에 따라 구했으며, 원위치 시켰을 때 발생하는 석션파일 콘크리트 스커트의 최대/최소 주응력과 강재 내부격벽의 Mises 응력을 검토했다. 경사진 석션파일을 원위치 시키기 위해 필요한 소요 석션압은 점성토에서 약 410kPa, 사질토에서 약 1,800kPa로 나타났으며, 석션파일 스커트와 내부격벽에 발생하는 응력도 사질토에서 더 큰 것으로 나타났다.