Un modello di macroelemento per ancoraggi a suzione di piattaforme flottanti offshore
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Sebastiano Rampello | Aggiungi Tutor di riferimento (Professore o Ricercatore afferente allo stesso Dipartimento del Proponente) |
Il progetto è finalizzato allo sviluppo di un modello di macroelemento in grado di riprodurre la risposta dei cosiddetti suction anchor, ovvero cassoni a suzione impiegati come sistema di ancoraggio di piattaforme flottanti offshore, largamente utilizzate nel settore eolico o di estrazione di petrolio e gas.
Il macroelemento è uno strumento teorico che ha avuto ampio successo nell'ambito dell'Ingegneria Geotecnica, in particolare per i problemi di interazione terreno-struttura e dell'Ingegneria Offshore. Secondo l'approccio del macrolelemento, infatti, tali problemi possono essere affrontati impiegando una legge costitutiva che metta in relazione un ridotto numero di variabili generalizzate, di forza e spostamento, opportunamente scelte in relazione al fenomeno oggetto di studio. L'aspetto chiave del modello che si intende sviluppare è l'effetto delle condizioni di drenaggio sulla risposta del sistema fondazione-terreno, in termini di risposta carico-spostamento della fondazione, di meccanismo di rottura atteso nel terreno e della evoluzione degli spostamenti della fondazione nel tempo.
I suction anchor sono dei cilindri in acciaio di grandi dimensioni chiusi superiormente e aperti inferiormente, installati sfruttando il peso proprio e applicando una suzione alla testa dell'ancoraggio. Spesso utilizzati per applicazioni in acque molto profonde, essi sono tipicamente installati in terreni a grana fine, quasi sempre costituiti da argille tenere, e sono soggetti ad azioni di trazione monotone e cicliche, verticali o inclinate.
La ricerca si articola in due fasi: (i) studio numerico della risposta meccanica del sistema anchor-terreno attraverso analisi non lineari accoppiate agli elementi finiti, (ii) definizione delle variabili statiche, cinematiche e di tempo significative per il problema in esame, elaborazione di un'opportuna legge costitutiva generalizzata e calibrazione del modello sulla base dei risultati delle analisi numeriche.