Rapport [8,9 MB] - Morten Christiansen

4.2. BØLGELAST 39
der. Dette skyldes, at forudsætningerne for Morisons formel tilnærmelsesvis
er opfyldt for monopælen, hvilket ikke er tilfældet for gravitationsfundamentet.
Her ses det, at kurverne følges ad nær vandspejlet, men afviger nær
bunden. Årsagen til dette er den store diameter i forhold til bølgelængden,
hvormed det er en for grov antagelse at bestemme bølgeparametrene ud fra
centrum af fundamentet. Springet i dragkraften, der kan ses på figur 4.4a,
skyldes overgangen fra glat til ru overflade. Af figur 4.4a kan det betragtes,
at der omkring vandspejlet opstår en negativ kraft ved brug af trykintegration.
Dette vil reelt ikke forekomme, hvorfor det vurderes, at løsningen for
strømfunktionen ikke er konvergeret helt.
15
10
5
0
−5
−10
Inerti, Morison
−15
−20
0
Inerti, tryk
Drag
0.05 0.1 0.15
Kraft pr. m [MN/m]
0.2
(a) Kraftens fordeling over højden ved
monopælen for t =13,7s. z [m]
z [m]
15
10
5
0
−5
−10
−15
Inerti, Morison
Inerti, tryk
Drag
−20
0 0.5 1 1.5
Kraft pr. m [MN/m]
(b) Kraftens fordeling over højden for
gravitationsfundamentet for t =12,7 s.
Figur 4.4: Kraftens fordeling over højden for strømfunktionsteori beregnet med både
Morisons formel og ved trykintegration.
Kraften og momentet på gravitationsfundamentet er optegnet for en bølgeperiode
på figur 4.5a og 4.5b. Af momentkurven ses det, at det vertikale
bidrag, der medtages ved trykintegrationen, har en stor betydning, idet det
næsten udligner det horisontale bidrag fra inertikraften. Idet Morisons formel
ikke medtager det vertikale kraftbidrag og giver en overestimering af den
horisontale kraft nær bunden, bestemmes kraften ved brug af trykintegration.
Af kraft- og momentfordelingen kan det ses, at den maksimale horisontale
kraft virker omtrent samme tid som det maksimale moment, men da der
er lidt forskel, findes kræfterne både for tidspunktet med størst horisontal
kraft og størst moment. Det ses, at der er en stor nedadrettet vertikal kraft
på det tidspunkt, hvor de øvrigt kræfter er maksimale. Størrelsen af dette
bidrag er usikkert, da der som tidligere nævnt ikke er taget højde for de
tryk, bølgerne genererer under fundamentets bund, som til tidspunktet med
maksimal horisontal kraft vil give anledning til en opadrettet kraft. Da en
nedadrettet vertikal kraft virker til gunst ved et fundament, der er udsat for
en stor momentbelastning i forhold til den vertikale last, vælges det at sætte
den vertikale kraft fra bølgen til nul, hvilket er en konservativ betragtning.