Zum Ermüdungsverhalten von Grout‐Verbindungen bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen

Abstract

Herrn Univ. Prof. Dr.‐Ing. Gerhard Hanswille zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet Grout‐Verbindungen sind ein häufig eingesetztes Konstruktionsdetail in Offshore‐Windenergieanlagen und ‐Plattformen. Sie stellen eine lastabtragende Verbindung zwischen gerammten Pfählen und Tragstruktur her. Bei aufgelösten Unterstrukturen befindet sich diese Verbindung üblicherweise unter Wasser. Ein möglicher Wassereinfluss auf das Ermüdungsverhalten des Konstruktionsdetails wurde in früheren Versuchen und den daraus abgeleiteten Bemessungsverfahren nicht berücksichtigt. Die in dieser Veröffentlichung beschriebenen versuchsgestützten Untersuchungen zeigen an klein‐ und großskaligen Versuchskörpern eine deutliche Reduktion der Lebensdauer bei Ermüdungsbeanspruchung unter Wasser gegenüber trockenen Umgebungsbedingungen. Neben einer Beeinflussung der Lebensdauer verändert das umgebende Wasser auftretende Schadensmechanismen in der Verbindung. On the fatigue behaviour of grouted connections at varied ambient conditions. Grouted connections are a frequently used structural detail of offshore wind turbines and platforms for the load transferring connection between piles and support structure. At latticed substructures this connection is commonly located at mudline. However, a potential influence of the surrounding water on the connection's fatigue behaviour was neglected in earlier tests and consequential design methods. Herein described experimental investigations at small and large‐scale fatigue tests in submerged conditions, showed a significant reduction of endurable load cycles. In addition, the water impact caused varied damage mechanism in the connection.

Improvements in the fatigue design of support structures for offshore wind turbines

“…However, the influence of the surrounding water on the fatigue behaviour was neglected in earlier tests and in the design methods. Further tests were conducted under submerged conditions [8]. The experimental investigations described involving small-and large-scale fatigue tests showed a significant decrease in endurable load cycles and identified a damage scenario that had not been observed before.…”

“…This transition piece is connected to the monopile either via a grout connection (pipe-in-pipe plug connection with high-strength concrete in the joint) or via a bolted ring flange connection. Numerous cases of damage at the end of the first decade of this century led to intensive research work on the grouted connection [8]. The tubular steel tower installed above the grouted connection usually consists of several segments connected by ring flanges.…”