粉砂-钢界面剪切特性试验研究

目前已大量开展桩身与砂土、黏土地层剪切作用的相关研究,但对于粉砂层与钢桩的界面特性研究亟待开展。为探究粉砂-钢界面摩擦角的影响及打桩过程对界面摩擦角的影响,通过大型界面环剪仪开展了一系列单向及双向非等幅循环剪切试验,并将试验结果与典型砂-钢界面剪切结果进行了对比。单向试验结果表明:界面摩擦角与初始法向应力呈负相关,但影响不显著,与密实度呈正相关并且影响稍显著,上述影响效果与砂-钢界面剪切试验一致;摩擦角峰值与粉砂中砂粒含量呈负相关,并且影响更为敏感;在考虑打桩路径的非等幅循环剪切试验中,发现双向剪切时界面摩擦角较单向剪切显著增大,并且当正反方向剪切幅值比固定时,改变剪切幅值将对界面摩擦角产生较大影响。本文研究厘清了相关因素对粉砂-钢界面摩擦角的影响特性,可为含粉砂层的桩基施工及设计提供必要参考。

三桩导管架基础海上风机抗倾覆能力的影响研究

海上风机导管架基础因适用水深大,变形小等优点而具有广阔的应用前景。台风等极端循环荷载会造成海床土体出现一定程度的弱化,进而可能会导致风机发生倾覆。文中通过建立三桩导管架基础海上风机三维有限元数值模型,考虑桩-土作用的循环弱化,进行了极端循环荷载下导管架基础海上风机的整体动力响应分析,对整体位移、风机频率等方面进行研究。以期掌握三桩导管架基础的循环受荷特性,指导工程设计。

桩土弱化对导管架海上风机响应的影响分析

海上风机导管架基础在受台风影响下,使海底土床弱化的荷载影响上部风机,因此研究在不同桩土弱化程度下导管架基础风机的频率变化、静动力响应具有重要意义。文中以福建某海上风电场4.0MW风机为原型建立导管架基础海上风机三维有限元数值模型,研究在不同弱化程度下海上风机的自振频率、动力特性等一系列问题。研究发现,随着桩土弱化程度的增加,风机结构的整体动力响应会随之增大,但增大的幅度有限。