Numerical analyses of shallow foundations of wind towers / analisi numeriche di fondazioni superficiali di torri eoliche

The paper shows the main results obtained from numerical FE analyses carried out to simulate the monotonic behaviour of wind tower foundations. The applied loads simulate the extreme conditions produced by the wind. The numerical analyses are compared with the experimental results obtained from tests carried out on 1:15 scale prototypes that reproduce the reinforcement ratios and the stress conditions of the solutions designed according to current codes. Three different types of specimens were made in the laboratory. They differ in the amount of reinforcement used: (a) complete reinforcement, (b) without shear reinforcement and (c) without shear reinforcement and with 50% of remaining reinforcement replaced by steel fibres. Prototype types (a) and (b) are numerically simulated in this study. The prototypes are simulated with a three-dimensional approach. Soil-structure interaction is included in all the analyses and the choice of soil modelling is discussed. The choice of the parameters necessary to define the non-linear constitutive laws is described by emphasizing which are the parameters that significantly influence the foundation response.

La memoria mostra i principali risultati ottenuti da analisi numeriche agli elementi finiti condotte per simulare il comportamento monotono di fondazioni di torri eoliche. I carichi applicati simulano le condizioni estreme prodotte dal vento. Le analisi numeriche vengono confrontate con i risultati sperimentali ottenuti da prove condotte su prototipi in scala 1:15 che riproducono i rapporti d’armatura e le condizioni di sforzo della prassi realizzativa corrente. Tre differenti tipologie di provini sono state realizzate in laboratorio; esse si differenziano per la quantità d’armatura utilizzata: (a) armatura completa, (b) armatura priva di armatura a taglio e (c) senza armatura a taglio e con il 50% di armatura rimanente sostituita da fibre in acciaio. I prototipi del tipo (a) e (b) sono stati simulati numericamente in questo studio. I provini sono stati simulati con un approccio tridimensionale. L’interazione suolo-struttura è inclusa in tutte le analisi ed è discussa la scelta della modellazione del terreno. La scelta dei parametri necessari per definire i legami costitutivi non lineari è descritta enfatizzando i parametri che influenzano significativamente la risposta della fondazione.