Load Transfers During Vibratory Driving

Whenham, Valérie; Holeyman, Alain

doi:10.1007/s10706-012-9527-0

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“…Therefore, our aim is to compute u p which is calculated from the dynamic stiffness k * at pile tip, that also changes with the reflection of waves. Whenham and Holeyman [15] provides a detailed explanation of the analytical solution for the loads transferred during vibratory pile driving and the calculation of the stiffness at pile tip, which changes as the waves reflect back within the pile. The dynamic stiffness is hence defined as:…”

Section: Vibratory Pile Drivingmentioning

confidence: 99%

Design and Modeling of Impact and Vibratory Installation of Piles in a 1g Laboratory Scale Test

Wehbe,

Anoyatis,

Rattez

et al. 2024

J. Phys.: Conf. Ser.

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The widespread deployment of offshore wind turbines requires the use of fast, low-cost, and reliable installation methods. While impact pile driving is predominantly used for offshore monopile foundations, vibratory pile driving provides an interesting alternative. The selection of a suitable installation technique is based on cost, marine environment, noise pollution, and soil conditions. To study installation effects, this research aims to develop 1g laboratory scale tests of both impact and vibratory pile driving in a sand filled and saturated container. Numerical models are employed to study the dynamic behavior of the 1g scale test, and are used to design (and optimize) the test setup. Particular attention is related to the reflection of waves at the boundary of the container and the frequency content of the vibratory and impact driving force, as to get the best correspondence with the full-scale pile installation in situ. The numerical model includes (1) a multi-body dynamic models to compute the impact or vibratory loads on the pile head, and (2) a finite element model of the sand box – pile system. This allows us to study the dynamic interaction between the pile and the soil, wave propagation in the sand box, and estimate the soil’s response. The comparison of both scales is then used to optimize the test setup, achieving a good correspondence to a full–scale test, both statically and dynamically.

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Section: Vibratory Pile Drivingmentioning

confidence: 99%

Design and Modeling of Impact and Vibratory Installation of Piles in a 1g Laboratory Scale Test

Wehbe,

Anoyatis,

Rattez

et al. 2024

J. Phys.: Conf. Ser.

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“…Vibratory driving is a well-known and established technique for installation of tubular and sheet piles, that is widely used in onshore construction projects [5,6]. This installation technique is based on the application of axial excitation at the pile head -customarily via counter-rotating eccentric masses -forcing the pile into the ground and up to the target penetration depth.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Exploring memory mechanisms for friction fatigue in vibratory pile driving

Tsetas,

Tsouvalas,

Metrikine

2024

J. Phys.: Conf. Ser.

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This paper studies the mechanism that leads to the reduction of frictional soil reaction forces during pile driving, termed friction fatigue. We focus on axial vibratory driving, an environmentally friendly monopile installation method, and examine two friction fatigue formulations, i.e. a penetration-based and a cyclic memory mechanism. Friction fatigue plays a pivotal role in pile drivability and post-installation bearing capacity for piles installed via axial vibratory driving. Through numerical analyses and validation against field data from onshore experiments, the efficacy of these memory mechanisms is assessed. The results reveal that the proposed cyclic memory mechanism provides consistently more accurate predictions than the corresponding penetration-based approach, offering a promising option for modelling friction fatigue in vibratory driving. This study advances our understanding of friction fatigue in the context of vibratory driving for offshore monopile installation, emphasizing the need for further numerical and experimental works in this topic.

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“…Im Rahmen der DVVC wurde für rollige Böden ein Berechnungsverfahren entwickelt, um den Vibrierwiderstand der Verdichtungsbohle abschätzen zu können[17]. Dieses Verfahren setzt voraus, dass sich die schwingende Bohle als steifer Stab bewegt, da die Wellenlänge die Länge des Pfahls mehrfach übersteigt[6,7]. Es kann angenommen werden, dass der Spitzenwiderstand beim Vibrationsrammen der Bohle approximativ dem Eindringwiderstand bei der Rammsondierung entspricht.…”

unclassified

Bedeutung der Frequenz für das Vibrationsrammen von Spundbohlen

Massarsch¹,

Wersäll²,

Fellenius³

et al. 2021

Bautechnik

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Bei modernen Vibratoren können die Vibrationsfrequenz und das exzentrische Moment während des Rammens verändert werden. Das dynamische Zusammenwirken der schwingenden Bohle mit dem umgebenden Boden kann durch Feldmessungen untersucht werden. Bisher wurde der Einfluss der Vibrationsfrequenz auf den Eindringvorgang und die Ausstrahlung von Vibrationen in die Umgebung nicht ausreichend beachtet, obwohl die Frequenz für die Rammbarkeit und die Erschütterungsausbreitung von Bedeutung sind. In vorliegendem Beitrag werden die Ergebnisse von drei Proberammungen beschrieben, bei denen Doppelbohlen in einen mitteldichten kiesigen Sandboden einvibriert wurden. Messungen wurden am Vibrator, an der Spundbohle und im Boden durchgeführt, womit u. a. die Frequenz, die Schwingungsamplitude, die Eindringgeschwindigkeit der Bohle und die Bodenerschütterungen registriert wurden. Eine Analyse der Messwerte zeigt, dass die Schwingungsfrequenz ein wichtiger Parameter ist. Wenn die Bohle nahe der Resonanzfrequenz des Vibrator‐Bohle‐Bodensystems erregt wird, schwingt die Bohle in Phase mit dem umgebenden Boden. In diesem Zustand sinkt die Eindringgeschwindigkeit ab, während die Vibrationsausstrahlung in den Boden ansteigt. Die Resonanzfrequenz kann einfach durch Messung der Bodenschwingungen bestimmt werden. Effektives Vibrationsrammen wird erreicht, wenn die Vibrationsfrequenz deutlich höher als die Resonanzfrequenz ist. Vibrationsmessungen zeigen, dass durch das Absenken des exzentrischen Moments stärkere Bodenerschütterungen verursacht werden können.

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Load Transfers During Vibratory Driving

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Design and Modeling of Impact and Vibratory Installation of Piles in a 1g Laboratory Scale Test

Design and Modeling of Impact and Vibratory Installation of Piles in a 1g Laboratory Scale Test

Exploring memory mechanisms for friction fatigue in vibratory pile driving

Bedeutung der Frequenz für das Vibrationsrammen von Spundbohlen

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