Modelagem física em centrífuga de fundações para torres eólicas

• Processo: 15/10223-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Data de Início da vigência: 14 de setembro de 2015
• Data de Término da vigência: 13 de setembro de 2016
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Civil - Geotécnica
• Pesquisador responsável: Marcos Massao Futai
• Beneficiário: Marcos Massao Futai
• Pesquisador Anfitrião: Stuart Kenneth Haigh
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Cambridge, Inglaterra
• Assunto(s): Geotecnia Aerogerador Energia eólica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Centrífuga Geotécnica | Fundações de aerogeradores | Geotecnia | Modelagem física | Modelagem física, fundações, mecânica dos solos

Resumo

Atualmente a produção brasileira de energia elétrica depende das hidroelétricas. Quando ocorre seca, são acionadas as termoelétricas, que além de caras, contribuem para poluição atmosférica. É preciso diversificar as fontes de energia e por isso, o uso da energia de origem eólica é fundamental para a matriz energética brasileira. O uso de energia eólica com os modernos aerogeradores é recente no Brasil. Pouco se sabe sobre o desempenho a longo prazo. Devido a elevada altura, que pode ultrapassar 100m, seu peso próprio não é o carregamento mais importante. É preciso considerar o carregamento decorrente do vento. As fundações serão solicitadas por um carregamento vertical, outro horizontal e mais o momento fletor. Sendo que o carregamento é cíclico. Pouco se sabe sobre os efeitos do carregamento cíclico em fundações assentes nos solos brasileiros e por isso, normalmente não levam em conta os carregamentos cíclicos nos projetos. As pesquisas internacionais demonstraram que carregamentos cíclicos em areia causam degradação do atrito lateral e redução de rigidez das estacas assentes em areias. Essa perda de resistência e aumento de deformabilidade pode gerar acúmulo de deformações irreversíveis que podem causar ruptura a longo prazo. A pesquisa que se pretende realizar na Universidade de Cambridge trata de uso de modelos físicos em centrífuga aplicados a fundações de torres eólicas. As centrífugas permitem que sejam ensaiados modelos aumentados N vezes a gravidade. Assim, modelos em escala 1:100 podem ser ensaiados em dimensões reais quando acelerados 100 vezes a gravidade da Terra. O objetivo do projeto será realizar ensaios que contemplem a interação solo-fundação-torre sobre carregamentos cíclicos combinados. Ao final da pesquisa pretende-se dar uma contribuição acadêmica através de resultados de ensaios pioneiros, além de fornecer subsídios para melhoria da prática da engenharia de fundações aplicadas a torres eólicas. Reduzindo assim, o empirismo que muitas vezes ocorre na prática na referida área. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

ANDREI NARDELLI; MARCOS MASSAO FUTAI. Avaliação de fundações de turbinas eólicas terrestres brasileiras. Rev. IBRACON Estrut. Mater., v. 15, n. 5, 2022-03-28. (17/07341-9, 15/10223-2)

FUTAI, MARCOS MASSAO; DONG, JING; HAIGH, STUART K.; MADABHUSH, S. P. GOPAL. Dynamic response of monopiles in sand using centrifuge modelling. SOIL DYNAMICS AND EARTHQUAKE ENGINEERING, v. 115, p. 90-103, DEC 2018. (15/10223-2)