KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research (대한토목학회논문집)

Korean Society of Civil Engeneers (대한토목학회)
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Behavior Analysis by Verticality Error of Monopile Foundation for 5MW Offshore Wind Turbine

5MW급 해상풍력발전기 모노파일 기초의 수직도 오차에 따른 거동 분석

  • 장화섭 ((사)한국선급 녹색산업기술원) ;
  • 김호선 ((사)한국선급 녹색산업기술원) ;
  • 음학진 ((사)한국선급 녹색산업기술원) ;
  • 김만응 ((사)한국선급 신성장산업본부)
  • Received : 2011.10.19
  • Accepted : 2012.01.03
  • Published : 2012.04.30
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Abstract

In general, verticality error necessarily occurs in marine pile foundation due to construction error or marine environmental effects. In marine structure, design by vertical load rather than horizontal load is dominant, but in the offshore wind turbine foundation, horizontal load is dominant. As the structure type that has dynamic movement by blade rotation, verticality error may have structurally significant effects. In this study, structural response feature of foundation and ground were analyzed according to verticality error of monopile foundation of 5MW offshore wind turbine. Marine environmental load was calculated per ISO standard and the margin of verticality error was calculated to be $L/{\infty}$(=0), L/300, L/200 and L/100. As a result of analysis, it was found that the maximum value of member force of the foundation with L/100 error increased about 7.2% compared to the monopile without verticality error.

일반적으로 해양 말뚝기초의 경우 해양 환경적 영향 및 시공상의 오차로 인해 수직도 오차가 필연적으로 발생한다. 해양구조물의 경우 수평하중이 아닌 수직하중에 의해 설계가 지배적이나, 해상풍력발전기 기초의 경우 수평하중이 지배적이며, 블레이드 회전에 의한 동적인 운동을 하는 구조형식으로 수직도 오차가 구조적으로 중요한 영향을 끼칠 수 있다. 이에 본 연구에서는 5MW급 해상풍력발전기 모노파일 기초의 수직도 오차에 따른 기초와 지반의 구조응답 특성을 분석하였다. 해양환경하중은 ISO 기준에 의해 산정하였으며, 수직도 오차 범위는 $L/{\infty}$(=0), L/300, L/200 및 L/100로 선정하였다. 해석결과 수직도 오차가 없는 모노파일에 비해 L/100 오차를 갖는 지반의 부재력 최대 값이 약 7.2%정도 더 증가되는 것으로 분석되었다.

Keywords

References

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