Études numérique et expérimentale du comportement d'une fondation d'éolienne offshore de type monopieu

Abstract

Le réchauffement climatique et les enjeux immédiats de développement des énergies renouvelables ont stimulé la filière éolienne. Les monopieux se distinguent à la fois par leur fréquence d’emploi et leur plage d’utilisation à différentes profondeurs du fond marin. Ce type de structure est soumis à un chargement horizontal et un moment de renversement important en tête du pieu qui résultent principalement des efforts de vent sur la turbine et des courants marins sur la structure de transition. La modélisation de l’interaction sol-structure d’un monopieu sous charge latérale reste complexe en raison du comportement non linéaire du sol et de la variété des paramètres mécaniques et géométriques important. Ces conditions posent un défi pour le dimensionnement des fondations d’éolienne offshore de type monopieux. Dans ce but, ce travail de fin d’étude s’articule en deux grands objectifs, dont le premier est le développement d’un programme de calcul pour monopieux sous chargement latéral avec le modèle de Winkler 1D associé aux courbes p-y. La structure est modélisée par une poutre Euler-Bernoulli et le sol quant à lui par une série de ressorts indépendants le long du pieu qui décrivent les courbes p-y non linéaires données par les normes API (1993) et DNV (1992). Le deuxième est consacré à une étude expérimentale sur modèle réduit pour étudier le comportement d’un monopieu sous chargement latéral en grandeur réelle et comparer les résultats obtenus à partir du modèle réduit avec ceux du modèle numérique 1D.