Caracterización hidromecánica de plataformas marinas en aguas intermedias sometidas a cargas de oleaje y corriente mediante modelación numérica

Abstract

Resumen: el presente trabajo identificó las limitaciones de la norma RP 2A-WSD – 2007 y presenta una metodología para la cuantificación de cargas hidrodinámicas considerando la no linealidad debido a la interacción océano-atmósfera. Se aplicó la metodología propuesta a un caso de estudio la Guajira Colombia. Se identificaron 3 casos de oleaje extremo, y se adaptaron los modelos SWAN y Delft3D. Se encontró que los perfiles máximos de fuerza hidrodinámica no se presentaron durante los eventos de oleaje extremal. Se efectuó una comparación de los perfiles de fuerza hidrodinámica calculados según la metodología RP 2A-WSD – 2007 y la metodología propuesta, y se evidenciaron sobreestimaciones y limitaciones en el método tradicional. Por último, se efectuaron pruebas de sensibilidad del modelo hidrodinámico; además, se empleó el modelo numérico estructural SAP2000 para evaluar la estabilidad estructural de una estructura monolítica (monopile) dúctil mediante el análisis de esfuerzos y deformaciones, con la intención de efectuar contribuciones a las consideraciones de prediseño y operatividad.

Abstract: this research identifies the limitations of RP 2A-WSD – 2007 standard and presents a new methodology for the estimation of hydrodynamics forces considering non-linearities due the ocean-atmosphere interaction. The proposed methodology was applied then to a study case in La Guajira, Colombia. SWAN and Delft3D models were adapted for three cases of extreme waves previously identified. It was found that the maximum hydrodynamic force profiles were not showed during the extreme waves. Through the comparison between the hydrodynamic force profiles calculated through the RP 2A-WSD – 2007 methodology and the proposed methodology, overestimations and limitations for the traditional methodology were found. Finally, several sensibility tests for the hydrodynamic model were performed; also, the structural numerical model SAP2000 was employed for assessing the structural stability of a ductile monopile structure, through the stresses and deformations analysis, with the intention to generate a contribution for pre design and reliability considerations