ANALISI NUMERICHE DEL COMPORTAMENTO CICLICO IN ESERCIZIO DI FONDAZIONI SUPERFICIALI DI TURBINE EOLICHE ON-SHORE SU SABBIA = NUMERICAL ANALYSIS OF THE IN-SERVICE CYCLIC BEHAVIOR OF SHALLOW FOUNDATIONS OF ONSHORE WIND TURBINES ON SAND

Lo sforzo attuale verso la transizione progressiva della produzione di energia basata sul carbonio a quella rinnovabile sta portando a una diffusione rilevante di turbine eoliche sia on che off-shore. Dati gli sviluppi attuali, nel futuro la componente preponderante sarà’ probabilmente quella on-shore (92% del totale nel 2022). Le fondazioni superficiali in calcestruzzo rimangono tra le soluzioni più diffuse per le turbine installate su terreni granulari, ma quest’ultimi quando soggetti a carichi ciclici sono affetti da fenomeni complessi che hanno il dovere di essere indagati. Lo studio di Tesi adopera uno strumento numerico open-source che non si è esentato dal migliorare, ampliare le sue prestazioni e funzionalità viste le necessità, al fine di studiare l’interazione struttura-terreno quando la turbina è soggetta a carichi ciclici in condizioni di esercizio. Grazie alle capacità di un innovativo modello costitutivo del terreno, previamente calibrato con prove di laboratorio su un modello in scala 1:15, si è in grado di riprodurre le caratteristiche chiave del comportamento ciclico della sabbia, incluso il fenomeno del ratcheting, nel contesto della teoria della plasticità a superfici multiple. Particolare attenzione è dedicata a molte caratteristiche di modellazione che si rivelano essenziali per ottenere risultati numerici affidabili. Le simulazioni numeriche sono eseguite su molteplici modelli a vera grandezza al fine di effettuare uno studio parametrico per indagare la sensitività del comportamento ciclico di queste strutture al variare di alcuni parametri fondamentali, quali la geometria, il livello di carico e la densità’ relativa della sabbia.