Análisis de pilotes inclinados sometidos a fuerzas horizontales, de compresión y extracción para turbinas eólicas offshore en Bocas de Ceniza, Barranquilla, Colombia

Abstract

Los pilotes son las estructuras de soporte más utilizadas en proyectos de turbinas “offshore”. Sin embargo, estos pilotes convencionales tienen dificultades para soportar las grandes cargas laterales a las que se ven sometidos en este tipo de ambiente. Por esta razón, se ha investigado el comportamiento de los pilotes inclinados en medios “offshore”, ya que estos tienden a soportar mejor las cargas laterales. En la presente investigación se ha realizado un estudio para determinar las variables más importantes que afectan el diseño de pilotes inclinados sometidos a cargas laterales, cargas de extracción y compresión para estructuras de soporte tipo “jacket”. El objetivo es diseñar pilotes inclinados para arenas en aguas someras en Bocas de Ceniza, Barranquilla, Atlántico, Colombia. Adicionalmente se proponen metodología para diseñar pilotes inclinados, y se recopiló información metaoceánica de la zona de estudio. Los resultados calculados mediante el uso de ecuaciones son evaluados por medio de elementos finitos con el software Plaxis 3D. Los resultados obtenidos muestran que las capacidades de carga lateral de los pilotes inclinados aumentan cuando el ángulo de inclinación es negativo, pero disminuyen cuando es positivo. En cuanto a las capacidades a compresión, éstas siempre disminuyen cuando se varía el ángulo de inclinación, ya sea positivo o negativo. Por último, las capacidades a extracción alcanzan su máximo para una inclinación cercana a los 20° para arenas densas, mientras que para arenas sueltas siempre disminuyen al aumentar la inclinación del pilote.