研究內容
嵌入式拖錨於台灣離岸風場適用性初步研究
本研究旨在評估嵌入式拖錨在臺灣西部海域特殊地質條件之適用性,考量條件包括複雜層狀土壤、不平整海床砂波地形及高液化潛勢土壤。針對層狀土壤條件,考量分層土壤剪力強度差異,經有限元素數值分析軟體ABAQUS結合耦合尤拉-拉格朗日網格之大變形分析模型計算嵌入式拖錨貫入軌跡,顯示嵌入式拖錨在嵌入上軟下硬之互層土壤時其貫入深度會增加且水平夾角增加,在上硬下軟之土層則是貫入深度減少且水平夾角近乎停止變化。對於砂波造成之海床高程地形變化,當嵌入式拖錨貫入海床時,砂波引致之海床高程降低,則嵌入式拖錨貫入深度變淺,且承載力下降。由於我國海床土壤液化潛勢極高,故有必要針對嵌入式拖錨貫入砂質土壤時受地震力引致土壤液化時之行為進行探討。
由於嵌入式拖錨貫入砂質土壤之數值模擬方法仍待精進,因此,本研究藉由縮尺模型試驗取得砂質土壤中嵌入式拖錨貫入軌跡以及錨纜張力,再藉由振動台試驗輸入加速度模擬地震引致之土壤液化,釐清嵌入式拖錨於液化土壤中之姿態變化,並於土壤液化後,進行嵌入式拖錨再貫試驗,以了解嵌入式拖錨受震後承載力變化。透過試驗成果得知,嵌入式拖錨在液化土壤中並未發生過度之姿態翻覆,且再拉承載力上升。
由本研究初步評估嵌入式拖錨於臺灣西部海域複雜海床土壤環境時,相較於層狀土壤與土壤液化條件,採用嵌入式拖錨搭配半潛式浮台以及懸垂式繫纜時,需考慮砂波引致海床變動對嵌入式拖錨之安裝軌跡深度淺化及承載力降低現象。
圖1. DEA有限元素模型
期刊文章
研討會文章
• | Kuo, Y.-S.*, Chin, P.-H., Chang, S.-C., Chi, C.-M., Tseng, Y.-H. (2023). “The effect of sand wave on the holding capacity of drag embedded anchor,” 21st Southeast Asian Geotechnical Conference and 4th AGSSEA Conference. |
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• | Kuo, Y.-S.*, Chi, C.-M., Tseng, Y.-H., Khor, W.-S., Chang, S.-C., Jin, B.-X. (2023). “Numerical study on the penetration behaviour of drag-embedded anchor,” 10th European Conference on Numerical Methods in Geotechnical Engineering. |
畢業論文
• | 金秉憲(2023),「嵌入式拖錨於台灣離岸風場適用性初步研究」,碩士論文,國立成功大學水利及海洋工程所,台南。 |
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