• beam model
• differenze finite
• elasticità non lineare
• finite differences
• geometric nonlinearity
• grandi spostamenti
• large displacements
• modello di trave
• non linearità geometrica
• nonlinear elasticity
• Simo-Reissner
• torri di turbine eoliche
• wind turbine towers

Le turbine eoliche offshore, nel loro processo tipico di installazione, vengono parzialmente assemblate a terra in modo da limitare le operazioni in mare. In questa fase, le torri, caratterizzate da notevole altezza e massa, vengono collocate verticalmente su fondazioni temporanee, risultando esposte a carichi dovuti ad azioni ambientali come vento e sisma.

La tesi si concentra sull’analisi strutturale di una singola torre in tale configurazione, con particolare attenzione al momento flettente alla base, parametro critico per la progettazione della fondazione. Il modello adottato considera grandi spostamenti e grandi deformazioni, includendo le non linearità geometriche che ne derivano. Viene utilizzato un modello non lineare di trave, basato sulla teoria di Simo-Reissner. Sono stati inoltre sviluppati appositi algoritmi di risoluzione in ambiente Matlab, basati sul metodo alle differenze finite, al fine di calcolare numericamente la risposta della struttura. L’obiettivo è fornire uno strumento efficace per valutare la sicurezza strutturale delle torri durante la permanenza in porto su fondazioni provvisorie.


Offshore wind turbines, as part of their typical installation process, are partially assembled onshore in order to reduce offshore operations. In this phase, the towers, characterized by considerable height and mass, are placed vertically on temporary foundations, and are thus subjected to loads induced by environmental actions such as wind and earthquakes.

This thesis focuses on the structural analysis of a single tower in this configuration, with particular attention to the base bending moment, a critical parameter for the design of the temporary foundation. The adopted model considers large displacements and large deformations, incorporating the resulting geometric nonlinearities.
A nonlinear beam model is employed, based on the Simo-Reissner theory. Specific solution algorithms were developed in Matlab, using the finite difference method, to numerically evaluate the structural response.
The aim is to provide an effective tool for evaluating the structural safety of the towers during their onshore stay on temporary foundations.