The Effect of Wind-Structure Interaction on the Behaviour of a Shallow Wind Turbine Foundation

Jordan Kiss, Tim Newson, Craig Miller, Rupp Carriveau

In the proceedings of: GeoRegina 2014: 67th Canadian Geotechnical Conference

Session: Instrumentation and Monitoring

ABSTRACT: This paper describes field monitoring and analysis of an onshore shallow wind turbine foundation. The study has investigated the soil-structure interaction under cyclic and complex vertical-horizontal-moment loading, and correlates this with the observed wind and turbine responses. The results form an important part of the wind-chain, providing information for optimizing the performance of wind turbines and for structural health monitoring systems. The field measurement systems for the foundation, tower and wind fields are described, and the responses for high/low probability wind events are discussed. The implications for soil strength and stiffness degradation due to the associated loading and the general damage accumulation of small load cycles during operation of the wind turbine are examined. The possible consequences for the performance of the wind turbine during extreme loading conditions and over the long-term are also discussed.

RÉSUMÉ: Ce document décrit la surveillance sur le terrain et l'analyse d'une fondation d'éolienne onshore peu profonde. L'étude a examiné l'interaction sol-structure sous cyclique et complexe vertical-horizontal-charge de moment, et ce en corrélation avec les turbines éoliennes et les réponses observées. Les résultats constituent une partie importante de la liquidation chaîne, fournissant des informations pour optimiser les performances des turbines et des systèmes structuraux de surveillance de la santé. Les systèmes de mesure de champ pour les champs fondation, la tour et le vent sont décrites, et les réponses pour / faibles des événements à haute probabilité de vent sont discutées. Les conséquences pour la résistance du sol et de la dégradation de rigidité due à la charge associée et le préjudice général accumulation de petits cycles de charge pendant le fonctionnement de l'éolienne sont examinés. Les conséquences possibles de la performance de l'éolienne dans des conditions de chargement extrêmes et sur le long terme sont également discutés.

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