モノパイル重力式基礎を有する洋上風車の安定性および揚圧力に関する水理実験

抄録

　洋上風力発電設備の基礎形式であるモノパイル重力式基礎について，RC製底版の形状を矩形より軽量で低コストが望める円形や正八角形とした場合の検討をおこなった．風や波浪による偏心傾斜荷重作用時における安定性や底版に作用する揚圧力に関する知見を得るため，5MW風車対象の断面水理模型実験や数値波動水槽CADMAS-SURF/3Dによる数値解析を実施した．

　その結果，照査上の転倒限界値を7〜11%上回るまで安定であり，転倒時においても基礎砕石の支持力破壊は見られなかったことから，従来の安定性・支持力照査手法を準用できることが分かった．また，底版の平面形状および波浪条件によらず，波向直交方向にほぼ一様な揚圧力分布となり，設計波作用時における鉛直波力モーメントの寄与率は最大で8〜14%程度となることを確認した．