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响水海上风电钢管桩基础水平承载特性对比研究
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作者 徐海滨 +2 位作者 郭胜山 金华 杜修力 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期681-686,共6页
结合江苏响水海上风电场2 m桩径钢管桩水平试验工程,以ANSYS有限元软件为平台建立海上风力机钢管桩的单桩基础模型,根据设计提供土层参数,采用API规范建议的p-y曲线法、港口工程桩基规范的m法和m折减法进行水平承载力计算,与实测的桩顶... 结合江苏响水海上风电场2 m桩径钢管桩水平试验工程,以ANSYS有限元软件为平台建立海上风力机钢管桩的单桩基础模型,根据设计提供土层参数,采用API规范建议的p-y曲线法、港口工程桩基规范的m法和m折减法进行水平承载力计算,与实测的桩顶荷载-位移曲线、桩身变形和弯矩曲线进行对比分析,结果表明,API(American Petroleum Institute)规范建议的p-y曲线计算结果偏于安全,m法和m折减法偏于不安全,总体上m折减法与实测值更接近。上述几种分析方法的对比研究尚需更多的试验数据和计算分析工作。 展开更多
关键词 海上风电 承载特性 钢管桩 P-Y曲线 M法
基于现场试验的钢管桩分层土p-y曲线研究
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作者 罗仑博 王媛 +3 位作者 胡中波 杨昕光 李庆文 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期3258-3264,共7页
基于江苏某海上风电项目2 m直径钢管桩水平单调加载试验,实测获得桩身弯矩、桩身位移随深度变化规律--桩身最大弯矩位于泥面以下3倍桩径深度附近,桩身弯矩与位移零值点随水平荷载增加逐渐下移。基于现场试验推算浅层土反力随位移变化关... 基于江苏某海上风电项目2 m直径钢管桩水平单调加载试验,实测获得桩身弯矩、桩身位移随深度变化规律--桩身最大弯矩位于泥面以下3倍桩径深度附近,桩身弯矩与位移零值点随水平荷载增加逐渐下移。基于现场试验推算浅层土反力随位移变化关系,揭示分层土中土反力受土层厚度与地基反力系数的综合影响。综合m法和双曲线法p-y曲线,考虑分层土的地基反力系数、弹簧节点影响范围、深度及桩径等因素对地基土初始刚度的影响,在此基础上该文提出双曲线法,并与m法、API规范法、双曲线法等进行比较。结果表明:m法只考虑了线弹性变形,在计算桩基的水平小变形时与实测结果接近;API规范p-y曲线计算结果偏于保守;双曲线法p-y曲线计算水平位移值偏小,结果偏于危险;该文提出的双曲线法计算结果与实测值吻合良好。 展开更多
关键词 海上风电机 钢管桩 桩土相互作用 P-Y曲线 分层土
海上风电机组塔架基础一体化设计 预览 被引量:1
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作者 张新刚 李荣富 《南方能源建设》 2018年第2期1-7,共7页
[目的]随着国家对于海上风电竞价上网指导意见的出台,降低开发成本的需求越来越迫切,急需通过技术创新降低成本。而海上塔架和基础的成本,显著影响着海上风电的平准化度电成本LCo E(Levelized Cost of Energy),直接决定着海上风电项... [目的]随着国家对于海上风电竞价上网指导意见的出台,降低开发成本的需求越来越迫切,急需通过技术创新降低成本。而海上塔架和基础的成本,显著影响着海上风电的平准化度电成本LCo E(Levelized Cost of Energy),直接决定着海上风电项目的竞争力。[方法]为了有效降低塔架基础的成本,文章提出了基于数字化云平台iDO(integrated Design Offshore)的一体化设计方法,对极端极限状态ULS工况下结构的静强度、疲劳极限状态FLS工况下结构的疲劳损伤进行了数值计算分析。为验证一体化设计方法在降低海上风电塔架基础成本的效果,文章针对两个实际工程项目,基于iDO云平台和传统分步迭代法SIA(Sequentially Iterated Approach)进行设计分析,对比ULS工况和FLS工况下的结构安全衡准指标。[结果]计算结果表明:ULS和FLS工况下,基于iDO云平台的一体化设计方法比SIA在结构强度、变形、疲劳损伤等指标有较大幅度下降,可显著优化塔架基础结构,降低结构重量,减小整个支撑结构成本,降低海上风电的LCoE。[结论]在实际海上风电工程项目应用中,基于iDO云平台的一体化设计方法可有效降低塔架基础结构成本,从而提高海上风电项目的竞争力,同时可对未来海上风电支撑结构优化设计提供借鉴。 展开更多
关键词 海上风电 一体化设计 分步迭代设计 平准化度电成本
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嵌岩桩竖向承载力预测方法 预览
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作者 胡中波 杨昕光 《水运工程》 北大核心 2018年第2期157-163,共7页
现行规范计算方法不同、参数取值不一,导致各类设计方案差异较大。基于收集的193组嵌岩桩静载试验数据,对各类极限侧阻力、端阻力预测方法的适用性进行研究,分别建立了不同岩石类型极限侧阻力、端阻力与岩体无侧限抗压强度的关系。在此... 现行规范计算方法不同、参数取值不一,导致各类设计方案差异较大。基于收集的193组嵌岩桩静载试验数据,对各类极限侧阻力、端阻力预测方法的适用性进行研究,分别建立了不同岩石类型极限侧阻力、端阻力与岩体无侧限抗压强度的关系。在此基础上,给出了嵌岩桩竖向承载力的建议计算方法。结合试验实测资料验证了推荐方法的可行性,并与现行规范方法进行比较。结果表明,对于硬质岩层嵌岩桩竖向承载力的确定,现行规范方法计算结果偏大,用于工程设计时偏于危险,建议采用推荐的计算方法。 展开更多
关键词 嵌岩桩 竖向承载力 经验统计法 无侧限抗压强度
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基于预插黏性界面单元的拱坝地震破坏过程分析 预览
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作者 徐海滨 杜修力 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2016年第1期77-82,共6页
为确定预插黏性界面单元法模拟高拱坝在强震作用下破坏过程的有效性和适用性,基于黏性裂缝模型理论,在实体单元中嵌入黏性界面单元(Cohesive Interface Elements),对小湾拱坝的强震破坏过程进行了数值模拟和分析,模拟结果与损伤... 为确定预插黏性界面单元法模拟高拱坝在强震作用下破坏过程的有效性和适用性,基于黏性裂缝模型理论,在实体单元中嵌入黏性界面单元(Cohesive Interface Elements),对小湾拱坝的强震破坏过程进行了数值模拟和分析,模拟结果与损伤模型和振动台试验的结果接近。研究结果表明,地震荷载作用下抗震设防的薄弱部位在拱冠梁顶部范围,预插粘性界面单元法可以有效模拟强震作用下坝体裂缝的断裂和扩展过程。 展开更多
关键词 水工结构 破坏分析 拱坝 黏性界面单元
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分缝自重与整体自重对乌东德拱坝动力横缝张开度的影响 被引量:1
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作者 郭胜山 +1 位作者 李德玉 熊堃 《水电能源科学》 北大核心 2016年第8期79-82,共4页
针对分缝自重与整体自重对乌东德拱坝在地震作用下横缝张开度的影响,采用接触力模型对其进行对比分析。结果表明,两种自重施加方式造成坝顶横缝张开度分布规律不同,但最大张开度数值相差不大,地震结束后横缝均处于闭合状态;对两种自重... 针对分缝自重与整体自重对乌东德拱坝在地震作用下横缝张开度的影响,采用接触力模型对其进行对比分析。结果表明,两种自重施加方式造成坝顶横缝张开度分布规律不同,但最大张开度数值相差不大,地震结束后横缝均处于闭合状态;对两种自重施加方式,上下游坝顶横河向压应力分布是影响横缝张开度分布的主要原因。这对乌东德及类似高拱坝工程具有参考价值。 展开更多
关键词 水工结构 自重施加方式 横缝张开度 乌东德拱坝
混凝土坝坝体裂缝在地震荷载下扩展研究的几个关键问题 预览
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作者 郭胜山 张爱静 +1 位作者 李德玉 《中国水利水电科学研究院学报》 北大核心 2015年第6期473-476,共4页
位于我国西部强震区的高混凝土坝,如小湾、二滩等,施工期或运行期在坝体表面以及坝体内部出现了一定范围的裂缝。鉴于这些高坝工程的极端重要性,裂缝在地震作用下的扩展性问题为学术界和工程界关注。针对混凝土坝坝体裂缝在地震荷载下... 位于我国西部强震区的高混凝土坝,如小湾、二滩等,施工期或运行期在坝体表面以及坝体内部出现了一定范围的裂缝。鉴于这些高坝工程的极端重要性,裂缝在地震作用下的扩展性问题为学术界和工程界关注。针对混凝土坝坝体裂缝在地震荷载下扩展研究的关键性问题,包括地震动输入、坝体已有裂缝及其裂缝处理措施的模拟、缝端混凝土破损路径及其破损程度的模拟等研究现状分别进行讨论。最后指出了下一阶段的研究方向。 展开更多
关键词 混凝土坝 裂缝扩展 地震荷载
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隧洞复合支护受力数值分析 预览
8
作者 王桐封 《解放军理工大学学报:自然科学版》 1991年第4期15-29,共15页
由于隧洞复合支护的受力要受“空间效应”和“时间效应”的影响,合理地分析支护受力应从三维角度考虑进掘面的逐步推进和初期支护随掘进面的逐步施作。而现行计算复合式支护一般都采用平面问题的方法,在处理围岩的释放荷载时,要么人为... 由于隧洞复合支护的受力要受“空间效应”和“时间效应”的影响,合理地分析支护受力应从三维角度考虑进掘面的逐步推进和初期支护随掘进面的逐步施作。而现行计算复合式支护一般都采用平面问题的方法,在处理围岩的释放荷载时,要么人为地划分一定的比,要么不计支护前围岩已释放的变形能而将释放荷载全部作用在围岩和支护上,这样计算的结果将难以反映支护受力的真实状态,造成设计时材料的过度浪费或结构强度不够。为了更好地符合客观实际,以及为检验上述计算方法的近似程度,本文对掘进面的空间效应,围岩的流变特性以及开挖步骤对复合式支护受力的影响等问题作了进步的分析和研究,研究的总思路如下: 把复合式支护受力全过程分为三个部分来考虑,第一部分研究由于逐步开挖和掘进面的空间效应影响而在初期支护内产生的弹性位移和应力;第二部分研究针对粘弹性围岩初期支护从一开挖以后一直到后期支护构筑前其蠕变位移和应力的计算;第三部分研究后期支护构筑后复合式支护的粘性位移和应力增量的计算。 展开更多
关键词 复合支护 掘进面 蠕变 受力分析
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p-y曲线对成层土体中大直径单桩的适用性研究 预览
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作者 孟晓伟 许成顺 《海洋技术学报》 2019年第2期105-112,共8页
API规范推荐的p-y曲线是由均质土体得到的,并未考虑土层间相互作用,Georgiadis基于柔性桩提出了等效深度法修正p-y曲线,把均质土p-y曲线延伸到了成层土体中。为了研究p-y曲线和等效深度法对于大直径单桩在成层土体中的适用性,取4种典型... API规范推荐的p-y曲线是由均质土体得到的,并未考虑土层间相互作用,Georgiadis基于柔性桩提出了等效深度法修正p-y曲线,把均质土p-y曲线延伸到了成层土体中。为了研究p-y曲线和等效深度法对于大直径单桩在成层土体中的适用性,取4种典型地质条件:成层砂土、砂土-黏土-砂土、成层黏土和黏土-砂土-黏土,通过L-PILE软件计算了6 m直径单桩基础的p-y曲线、桩顶水平荷载-位移曲线、桩身位移和弯矩。并与ABAQUS建立的单桩基础三维有限元模型计算结果进行比较。结果表明等效深度法对于成层砂土影响不大;对于成层黏土影响较大;对于中间为软弱土层的成层土体,在荷载较大时影响显著,等效深度法计算结果更加接近FEM结果。在成层土体中,p-y曲线应用于大直径单桩对于砂土高估了初始刚度,低估了极限抗力;对于黏土则低估了初始刚度和极限抗力。 展开更多
关键词 P-Y曲线 L-PILE 成层土体 ABAQUS 大直径单桩
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基于荷载传递曲线的大直径钢管桩水平受力特性分析方法 被引量:1
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作者 石世刚 +1 位作者 胡中波 许成顺 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期365-375,共11页
海上风电通常选用大直径钢管单桩基础。水平受力的大直径钢管桩桩截面转动引起的桩周土对桩的附加抗力作用较为显著,为考虑这部分附加抗力对大直径桩水平受力特性的影响,首先,提出适用于大直径钢管桩水平受力分析的修正文克勒地基梁模型... 海上风电通常选用大直径钢管单桩基础。水平受力的大直径钢管桩桩截面转动引起的桩周土对桩的附加抗力作用较为显著,为考虑这部分附加抗力对大直径桩水平受力特性的影响,首先,提出适用于大直径钢管桩水平受力分析的修正文克勒地基梁模型,分别使用非线性弹簧模拟土和考虑剪切变形的C1型梁单元代表桩,假定桩单元内部土荷载传递曲线的割线刚度为线性分布,推导相应的有限元公式,形成考虑桩截面转动附加抗力作用的耦合法,并根据该算法编制程序。然后,基于现有的土荷载传递曲线使用耦合法对算例进行分析,以验证耦合法的合理性,并将其计算结果与仅考虑横向非线性弹簧作用的p-y法的计算结果进行对比分析。分析结果表明:耦合法可更好地预测大直径钢管桩的水平受力特性;大直径钢管桩桩身变形越接近于刚性转动,桩截面转动产生的附加土抗力作用越显著,当大直径钢管桩桩身变形接近于柔性变形时,桩截面转动产生的附加土抗力作用基本可以忽略。 展开更多
关键词 桩基础 海上风电 大直径钢管桩 荷载传递曲线 有限单元法 土附加抗力 p-y法
海上风电单桩基础侧摩阻力研究 预览
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作者 黄申 +1 位作者 胡中波 孙艳国 《海洋技术学报》 2018年第6期97-104,共8页
单桩基础是目前应用最广泛的海上风电基础形式。现有单桩竖向承载力设计时仅考虑外侧摩阻力与端阻力,并未考虑桩基内侧摩阻力对竖向承载力的贡献。文中基于江苏某沿海海域两个风电场的现场试桩数据,分别采用API规范、美国陆军工程兵团... 单桩基础是目前应用最广泛的海上风电基础形式。现有单桩竖向承载力设计时仅考虑外侧摩阻力与端阻力,并未考虑桩基内侧摩阻力对竖向承载力的贡献。文中基于江苏某沿海海域两个风电场的现场试桩数据,分别采用API规范、美国陆军工程兵团方法以及港口工程桩基规范中的公式计算桩身外侧摩阻力,研究了土层类型、土深度对于钢管桩内外侧摩阻力比值的影响规律,并与实测数据进行了对比分析。研究结果表明:接近泥面处内外侧摩阻力比值较小,内外侧摩阻力比值随深度增加呈增大趋势;在海上风电单桩基础竖向承载力设计中,桩基内侧摩阻力不容忽视。 展开更多
关键词 海上风电 单桩基础 竖向承载力 内外侧摩阻力比
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