Dimensionamento di pali per piattaforme offshore sotto carichi ciclici

Questo articolo è il prosieguo del precedente (“Dimensionamento di pali per piattaforme offshore sotto carichi statici“) nel quale sono stati discussi i carichi statici di breve durata. In questa sede verranno trattati i carichi ciclici, che come detto in precedenza sono particolarmente rilevanti per le strutture offshore.

Sempre nell’articolo precedente è stata proposta una procedura per la costruzione delle curve p-y, come consigliato dai risultati ottenuti dai programmi di ricerca sovvenzionati dall’industria petrolifera. Quelle stesse curve vengono ora diagrammate per i carichi ciclici.

Anzitutto, la procedura è la stessa, ma questa volta consideriamo valori di p inferiori a 0.72p del caso statico.

Ricordiamo anche come abbiamo definito la resistenza ultima del terreno per unità di lunghezza del palo, ovvero come il minimo tra:

A questo punto ricaviamo la z dalle due equazioni precedenti, ottenendo così la profondità limite in cui si ha il passaggio da un comportamento all’altro. La relazione che otteniamo è:

A questo punto si possono avere 2 casi:

1. la profondità in esame è maggiore della profondità limite;
2. la profondità in esame è minore o uguale della profondità limite.

Nel primo caso il valore di p è pari a 0.72p per tutti i valori di y maggiori di 3 y50.

Nel secondo caso il valore di p decresce da 0.72 pu in corrispondenza di y = 3y50 al valore dato dalla seguente espressione in corrispondenza di y = 15 y50.

p = 0.72 pu z / zr

Il valore di p rimane costante oltre y = 15 y50.

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Ricapitolando:

1. si riprende la curva p-y del caso statico;
2. si eguagliano le equazioni per il calcolo della pressione ultima ricavando la z limite;
3. in funzione della profondità in esame, in corrispondenza della quale stiamo tracciando la curva p-y, rispetto alla profondità limite, si usano le opportune relazioni e si tracciano le curve.

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Una volta tracciate le curve possiamo descrivere per bene la reazione del terreno a qualsivoglia profondità. I più smanettoni tra i lettori troveranno interessante variare i parametri (come tipo di argilla e profondità) per osservare il differente comportamento della risposta del terreno.

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Con questo ed il precedente articolo abbiamo caratterizzato la reazione del terreno in funzione delle azioni presenti. Nel prossimo articolo sarà presentato, come già detto, un foglio di calcolo Excel con le relazioni e le curve già inserite.

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Come al solito, per chiarimenti, segnalazioni o altro potete scrivere al sottoscritto alla seguente e-mail:

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Ing. Onorio Francesco Salvatore