海上风机导管架与网箱组合结构水动力特性试验研究

[目的]旨在研究一种将海上风电导管架与养殖网箱结合的新型组合结构的水动力特性。[方法]通过物理模型试验,分析导管架与网箱组合结构的桩基水平荷载、网衣与导管架的连接张力,并考虑不同的水深、波高、周期、波向、流速和流向等参数对该结构带来的影响。[结果]试验结果表明,在0°规则波条件下,桩基最大水平荷载为30.2 N;在45°规则波条件下,桩基最大水平荷载为27.5 N;在正向波浪条件下(入射角为0°),桩基水平荷载比斜向波浪条件下(入射角为45°)的大9.5%。[结论]研究表明,在规则波条件下周期较小时网箱对导管架桩基水平荷载影响较小,在纯流条件下网箱显著增加了导管架的桩基水平荷载。

海上风电导管架结构受损评估与分析

以我国南海海域某施工船舶与海上风电导管架基础发生碰撞的事故为背景,结合当前海上风电导管架结构受损评估分析方法,采用有限元模拟的方式对受损导管架开展剩余强度分析、疲劳分析等研究,计算得到导管架结构受损前后各杆件、节点的应力情况,以及受损构件在疲劳载荷作用下受压、受拉工况的损伤值。结合相关行业规范,对计算结果进行讨论分析,综合评估导管架的受损情况,为下一步修复方案的制定提供依据。分析结果可为后续研究及实际工程提供参考。

粤西阳江海域单点浮标观测海流特征分析

为了研究粤西阳江海域海流的运动特征,进而为海上风电综合利用平台养殖试验提供重要的海洋动力基础资料,根据阳江风电场海域2018年9月—2019年8月间海洋浮标实测海流资料,采用调和分析方法,对海流的类型、运动形式、流速流向和余流等进行了统计和分析。结果表明:该海域潮流类型为不规则半日潮流,运动形式表现为往复潮流性质,主导方向为西南-东北向;全年平均流速值在10.1~28 cm·s^(-1)之间,最大流速为128.8 cm·s^(-1),出现在2018年9月1822号台风“山竹”过程中;6月、7月出现较弱的东北向余流,全年其他月份的余流方向都为西南方向;年平均余流为7.3 cm·s^(-1),平均流向为2200°。研究结果可为粤西海域海流的研究提供基础数据,将有力地增强我们对该海域海流运动特征的认识,同时为海上交通、生产及海洋工程建设等提供技术支撑。

海洋钢管桩发生溜桩的地层条件及桩侧动摩阻力计算方法

海洋钢管桩在动力沉桩过程中常会出现溜桩现象,溜桩可能会给工程带来巨大的安全隐患或财产损失。探讨溜桩发生的规律对钢管桩的安全顺利施工有着重要意义。结合多个实际工程案例深入分析了溜桩发生的地层条件及其土力学机制,总结了溜桩过程中桩侧动摩阻力的计算方法。研究结果表明:溜桩基本上都发生在软黏土层中,其类型可分为两类,第1类是穿刺硬土层溜桩,此类溜桩发生前一般有较大的锤击数及沉桩进尺;第2类是不稳定平衡溜桩,此类溜桩发生前一般锤击数及沉桩进尺都较小。无论是哪种溜桩,都伴随着因动力沉桩作用而引起的黏土层中孔隙水压力增大、抗剪强度减小以及结构强度丧失,进而无法继续提供足够的摩阻力而引发溜桩。沉桩过程中,桩侧动摩阻力的大小很大程度上决定了溜桩是否发生。桩侧动摩阻力一般是在桩侧静摩阻力基础上乘以一个折减系数而得到的,此折减系数与场地土层的力学特性及打桩过程有关,一般在[0.05, 0.5]范围内。