作者:李聪; 刘东华; 王洪庆 期刊:《南方能源建设》 2019年第04期
[目的]随着大直径单桩基础建造与施工能力的日益进步,单桩基础型式的应用正向更大水深发展,需要研究深水海域单桩基础不同桩形的优缺点,为同类工程提供参考。[方法]按高中低三种锥段位置,对广东阳江某海上风电场的单桩基础机位参数进行分组统计,分析其中的桩形选用规律。[结果]分析表明:高锥段大桩径设计会导致风机疲劳荷载偏高,机位浅层土中砂土和黏土的比例及具体力学指标决定了最佳桩形的锥段位置。[结论]通过对比研究:发现降低...
作者:杨奇; 刘红军; 潘光来; 孙鹏鹏 期刊:《泥沙研究》 2019年第05期
风能作为一种绿色环保的可再生能源具有重要的应用前景,海上风力发电的研究受到广泛关注。在波浪和潮流荷载作用下,会导致风电桩基周围土体发生局部冲刷,影响桩基的性能。阐述了海上风电单桩基础局部冲刷的研究进展,综述了桩基局部冲刷的机理,总结了不同的平衡冲刷深度计算方法,对不同学者的模型试验、数值计算以及现场观测进行对比分析,探讨其中的不足并提出若干展望和思考。相关研究成果显示结合现场观测数据和冲刷预测模型的海...
作者:芦直跃; 马宏旺*; 李玉韬; 陈琛; 杨峻 期刊:《海洋技术学报》 2019年第06期
文中主要采用小比尺模型试验,研究了台风对海上风电单桩基础累积变形的影响。通过在模型槽中进行桩的水平静力和循环加载试验,得到了不同工况下桩的累积转角与循环加载次数之间的关系曲线。随后对曲线进行分析,拟合出无台风工况下累积转角的计算公式,然后运用叠加法,得出了有台风工况下累积转角的计算公式。试验结果表明,单独作用一种循环荷载时,桩的累积转角是循环次数的幂函数。台风引起的大幅值循环荷载会导致转角的陡升,且增加...
作者:吴小锋; 朱斌; 汪玉冰 期刊:《岩土力学》 2019年第10期
近海风机结构和基础长期承受着巨大的水平向环境荷载。在风机的服役周期中,地震荷载与水平环境荷载会有大概率同时空作用于风机基础上。研发了初始水平环境施加装置,设计了砂土地基中的近海风机单桩基础超重力动力模型试验,从物理模型尺度初步实现了考虑初始水平环境荷载与地震荷载联合作用的单桩基础动力试验。通过超重力振动台试验发现,联合工况下干砂地基和饱和砂地基中风机单桩基础的震后桩身弯矩值要大于初始弯矩值。在饱和地...
在海上风电场运行的过程中,基础结构的安全性直接影响着风机运行的安全稳定。而为了保障基础结构的安全,则需要对其受力状态、振动、腐蚀等进行严密的监测。考虑到现阶段海上风电基础结构型式多为单桩,因此本文对海上风电单桩基础桩的监测进行研究,提出一种基于物联网技术和云平台技术的监测系统,对其硬件设计部分进行详细阐述。
项目概述:单桩基础风机在正常使用工况和极端工况设计时,在水平荷载作用下泥面处会出现较大的位移,参考国外规范和工程的作法,泥面处的位移作为确定桩长的控制因素。单立柱单桩基础是桩承结构中最简单的一种结构形式,在已建成的大部分海上风电场应用最为广泛。单立柱基础桩体可以与塔架直接相连,也可以根据需要加装过渡段,这种基础形式对震动和垂直度较为敏感,对设计和施工要求较高。超大直径单桩基础在国内实际工程应用较少,其变...
作者:杜子荣; 朱烽; 尹宝瑞; 尚继飞 期刊:《山东化工》 2018年第08期
空气流动产生的风能,是一种可再生能源,是太阳能的一张转化形式,取之不尽,用之不竭,零污染。海上风能的开发需要风力发电平台作为载体。目前中海油渤海海上风力发电示范项目已经并网发电,并达到了预定的目标。本文分析的风力发电平台基础采用国际上商业化所通用的单桩基础,文中主要涉及风力发电平台的单桩基础和地基的相互作用,按照规范的推荐做法,采用ANSYS软件的COMBINE39单元模拟桩、土的相互作用,得出了风力发电平台单桩基础的...
作者:张跃辉; 潘晓炜 期刊:《海洋开发与管理》 2018年第A01期
文章根据潮间带风电基础施工的特点,在现有施工船舶资源的基础上,确立潮间带起重船的适用标准。通过潮间带特殊施工装备的改造,研究探讨了潮间带高滩区单桩基础施工的控制技术,并结合工程实践提出了船舶坐滩的安全措施。
作者:邹新军; 鲁彭焜; 易征 期刊:《公路工程》 2019年第03期
为探讨上黏下砂和上砂下黏双层地基中倾斜受荷单桩承载特性,首先基于ABAQUS建立上黏下砂与上砂下黏双层地基中长径比L/D=5和10的倾斜受荷桩3D数值分析模型,在此基础上,采用位移控制法,得到了相应工况下单桩的竖向和水平极限承载力,并运用probe法计算获得了上黏下砂及上砂下黏地基土工况下长径比L/D=5和10的桩的桩身承载力包络线。通过对上述双层地基工况下的单桩(L/D=5和10)施加与桩轴线成0°、30°、45°、60°的桩顶倾斜荷载,得到了...
作者:齐凯; 马宏旺 期刊:《科技通报》 2019年第10期
p-y曲线法较好地反映了桩土相互作用的变形特性,是应用最广泛的水平受荷桩非线性分析方法。然而对于p-y曲线法中桩身单元数量和间距的最优设置,一般根据经验定性给出,缺乏足够的定量研究。鉴于此,本文通过有限差分法推导了p-y曲线法的非线性解答过程,并将解答方法编制成MATLAB程序;然后针对砂性土地基,在不同相对密实度、桩径和深径比的条件下,分析桩身单元数量和间距对桩身水平位移的影响。根据研究结果得出桩身单元数量和间距最...
作者:邹新军; 丁仕进; 徐洞斌 期刊:《土木工程学报》 2017年第11期
为探讨中密砂土地基中桩顶水平力(H)与扭矩(T)组合作用单桩的承载特性,研制了适合于室内砂箱模型试验的H-T组合加载装置,并通过对比试验获得不同H-T大小组合与加载顺序(H→T或T→H)下的桩身内力变形与承载力,及其对桩身承载特性的相互影响曲线,结果表明:相比单一受荷时的水平或扭转极限承载力(Hu或Tu),H-T组合作用会导致桩身承载力减小,且月H→T要比T→H的影响要明显,如先施加2/3Tu时桩身水平承载力减小约12.4%...
作者:邹天城; 刘星 期刊:《中国港湾建设》 2018年第02期
通过对中广核如东150 MW海上风电场示范项目超大型钢管桩的沉设施工,对沉桩垂直度监测技术进行探讨与实践,采取了“高精度数显水平尺进行粗调,全站仪进行精调”的监测技术及合理有效的控制措施,确保了沉桩垂直度达到设计要求,同时为实现无过渡段法兰式单桩的沉设提供了施工技术保障。
作者:张豫川; 朱克文; 吕国顺; 马超 期刊:《科学技术与工程》 2019年第03期
为了研究单桩基础在水平-竖向耦合荷载下的承载性状,以工程实例为基础,通过数值计算的手段建立了均质海相软黏土层中单桩受耦合荷载的计算模型,研究均质土层中竖向与水平耦合荷载作用下单桩的承载力、变形特点。结果表明:当施加的水平力未超过临界荷载,水平力的施加对单桩竖向承载力无影响;当施加的水平力超过临界荷载,水平力的施加对单桩竖向承载力有着不利的影响;水平力的施加延缓了竖向抗拔承载力破坏点的出现,且随着施加的水平...
作者:张方; 刘继滨; 吴金标 期刊:《四川建筑科学研究》 2017年第06期
通过开展室内软粘土海床地基中单桩基础水平静载和水平循环荷载模型试验,研究了单桩基础的水平承 载与变形特性.主要有以下结论:①水平静载作用下,单桩基础极限承载力约为100 N,桩身最大弯矩大约位于2 =4D 位置处;②水平循环荷载作用下,单桩基础桩身弯矩和位移随着循环加载次数增加,桩身最大弯矩位于z = 3 -4D 位置处,并提出了水平循环荷载下桩身位移计算模型.同时,基于试验结果,本文建议用于表征土体在循环荷 载作用下的弱化效应...
作者:王军; 马学宁 期刊:《铁道建筑》 2018年第09期
以郑徐(郑州—徐州)高速铁路一特大桥桩侧堆载为背景,采用ABAQUS建立桩-土相互作用有限元模型,研究在不同堆载等级和堆载距离下桩侧摩阻力和桩身轴力的分布规律以及桩顶沉降规律。结果表明:桩侧负摩阻力主要分布在0.57倍桩长范围内,堆载等级越大桩侧摩阻力和桩身轴力越大,负摩阻力最大值出现在0.29倍桩长处,轴力最大值出现在0.52倍桩长处;堆载距离越大桩侧摩阻力和桩身轴力越小,堆载距离大于5倍桩径时,桩侧摩阻力和桩身轴力均明...
作者:王衔; 陈涛; 元国凯; 刘晋超 期刊:《船舶与海洋工程》 2018年第04期
设计外直径为612mm,长度分别为4365mm,4475mm,4585mm,共5根带剪力键的圆柱形单桩基础灌浆连接段模型试件,对其进行等幅弯曲疲劳试验研究,不同试件的荷载幅由其静力极限状态弯矩承载力确定。试验结果表明:尽管局部可能出现性能退化,灌浆连接段整体仍可承受200万次疲劳荷载,未出现明显的抗弯性能退化,且200万次弯曲疲劳循环之后的试件残余变形可忽略不计;在最长的试件中,由于试验荷载幅最大,试件焊接部件在经历约128万次疲劳荷载之后...
作者:张忆州; 廖晨聪; 陈锦剑 期刊:《上海交通大学学报》 2019年第01期
针对海洋中浅水区域的单桩基础,建立了包含波浪、海床和单桩的三维数值模型,考虑浅水环境中椭圆余弦波与海洋风浪引起的桩身振动的共同作用,研究了桩-土耦合系统的动态响应问题.其中,波浪模型的椭圆余弦波采用Navier-Stokes方程控制,海床模型视为各向同性的多孔介质,并采用Biot方程模拟土体与孔隙水的动态响应,单桩视为可变形弹性体,并引入周期性的水平位移来模拟桩身振动.同时,在验证模型准确性的基础上,分析了椭圆余弦波作用下桩...
中国近海风电工业近年来发展迅速,在近海风电单桩基础的受力分析中,单桩基础受到的波浪荷载的计算精度对工程设计十分关键。文中分析了Stokes二阶、三阶、五阶波浪理论及椭圆余弦波浪理论的理论表达式,并基于伦敦阵列风电场的工程实例,通过MATLAB编程对不同波浪理论的计算值与实测值进行了分析。通过对理论计算值与实测值的精度比较,最后得出结论:椭圆余弦波浪理论的计算精度最高,其计算值平均误差最低达到0.9%,最高仅为1.2%,椭圆...
作者:袁汝华; 黄海龙; 孙道青; 代万宝; 银世威; 田瑞南; 蒲英杰 期刊:《能源与节能》 2018年第12期
研究了国内外已建成的海上风电场主要采用的风电基础形式。经研究发现单桩基础是未来国内外最主要的风电基础形式,因此单桩基础的安装技术已成为海上风电场建设的关键技术之一。
作者:岳军; 董轶赟 期刊:《浙江建筑》 2018年第06期
钢结构单管通信塔塔脚反力以弯矩为主,轴力和水平剪力较小。当基础符合刚性短桩要求时,钢管桩基础整体变形近似刚体转动。对应不同的桩土应力分析方法,规范分别采用了极限平衡法、弹性地基反力法(包括m法、C值法);通过对以上方法进行梳理,结合算例归纳比较,总结出钢管桩基础设计流程和要点。