Belastung brechender und nicht brechender Wellen auf pfahlgruppengestützte Seebauwerke- Entwicklung von wissenschaftlichen Grundlagen und Modellen (WaPiGS)

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Hocine Oumeraci
• Fachliche Zuordnung: Geotechnik, Wasserbau
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 217516501

Die Hauptziele des Forschungsvorhabens bestehen darin, (i) neue Erkenntnisse zum besseren Verständnis der Prozesse bei Wellen -Pfahlgruppen-Interaktion zu generieren und (ii) neue Formel für die Seegangbelastung schlanker Pfähle in Pfahlgruppen unterschiedlicher Anordnung zu entwickeln. In der ersten (2-jährige) Projektphase wurden folgende Arbeiten erfolgreich durchgeführt. (i) Ermittlung der relevantesten Prozesse und Einflussparameter auf die Wellenbelastung von Pfahlgruppen unterschiedlicher Anordnung durch die Re-Analyse früherer großmaßstäblicher Modellversuche, (ii) Durchführung neuer systematischerer Modellversuche im Wellenkanal, um die Nachteile früherer Versuche zu überwinden und eine umfangreichere Datenbasis für die Entwicklung generischerer Berechnungsansätze für die Seegangbelastung zu generieren, (iii) Entwicklung des neuen hybriden AI (Artificial Intelligence)-basierten Modells Hybrid M5MT-GP Model durch Kupplung des Baummodells M5MT und Genetischer Programmierung (GP); (iv) Herleitung neuer Berechnungsansätze für die Seegangbelastung eines Pfahls in einer Pfahlgruppe in verschiedenster Anordnung durch Implementierung des neuen M5MT-GP-Modells, (v) Entwicklung, Validierung und Implementierung eines neuen hybriden 2D-3D-CFD Modells zur Simulation der hydrodynamischen Prozesse bei Wellen-Pfahlgruppen- Interaktion.Basierend auf die Ergebnisse der 1. Phase, ergeben sich folgende Ziele für die beantragte zweite (1-jährige) Phase: (i) Systematische Parameterstudie der Wellenbelastung mit dem neuen o.g. CFD-Modell; (ii) Numerische Untersuchungen der Diffraktionseffekte für verschiedene relative Pfahldurchmesser D/L; (iii) Weiterentwicklung der o.g. neuen Formeln für die Seegangbelastung aufgrund der numerischen Ergebnisse, (iv) Bestimmung der Maßstabeffekte durch numerische Simulationen an 5 Modellen mit verschiedenen Maßstäben; (vi) Weitere Analyse der in Phase 1 durchgeführten Laboruntersuchungen für die Untersuchung des Wellenauflaufs bei einem Pfahl in Pfahlgruppen unterschiedlicher Anordnung.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen