海上风电三筒导管架基础地基土的抗液化性能研究

针对海上风电三筒导管架基础开展振动台试验,主要研究地基土的超孔隙水压力和加速度,并利用有限元软件ADINA对海上风电三筒导管架基础地基土在地震作用下的动力响应进行数值模拟,将试验结果与数模结果进行对比,发现二者吻合较好。进一步选取3种不同烈度的地震进行有限元模拟,主要分析其超孔隙水压力和加速度的分布规律,结果表明三筒导管架基础筒内土体的抗液化性能高于筒外土体,筒壁底端附近为液化高风险区,三筒导管架基础的上部荷载作用及环箍效应对地基土的抗液化性能有提高作用。

压载对三筒导管架基础水平承载特性的影响研究

为研究压载对三筒吸力式导管架基础水平承载特性的影响,采用ABAQUS有限元软件建立了三筒吸力式导管架基础,选取多层粉质黏土和砂土,分别考虑不同大小的竖向压载。研究发现,竖向压载对砂性黏性土结合的分层土下导管架基础水平承载能力的提升效果更为明显,实际工程中可考虑增加压载,以提高多筒导管架基础的水平承载性能,压载量在竖向极限承载力的1/40以内时,水平极限承载力具有更高的增长效率,过大的竖向压载可能会导致基础竖向位移过大及结构失稳。

海上风电三筒导管架基础浮运特性研究

三筒导管架基础结构本身可提供一定的浮力,可浮运至指定施工地点,在浮运过程中受吃水深度、波浪等因素的影响较为复杂,因此有必要对此展开深入的研究。该文通过模型试验对三筒导管架基础在不同吃水深度下浮运的运动特性进行了研究并运用数值模拟补充分析了波流耦合作用对基础浮运特性的影响。研究结果表明吃水深度的增加会提高拖航稳性但是会增大拖航阻力,当波浪方向为60°时,三筒导管架基础自浮拖航稳性较好。

黏土中海上风电三筒基础上拔阻力特性研究

通过数值仿真的方式对黏土中三筒导管架基础上拔阻力特性进行研究,明确吸力筒直径与筒高对三筒基础上拔阻力曲线的影响与上拔过程中吸力筒所受摩擦力的分布特征。结果表明:三筒导管架上拔阻力随基础位移呈现快速升高后逐渐回落的特点;最大上拔阻力随着吸力筒直径的增大而近似线性增大,最大上拔阻力对应的基础位移稳定在吸力筒筒高的2%左右;在上拔过程中,筒壁摩擦力从向上转为向下,吸力筒下部摩擦力与吸力筒外侧摩擦力都表现出了更快的响应速度;仅自重作用下基础吸力筒摩擦力分布与破土时刻吸力筒摩擦力分布规律相似、大小相近、方向相反;吸力筒内壁摩擦力相较于吸力筒外壁摩擦力沿圆周分布更加均匀。

三筒吸力桩式导管架基础海运绑扎方案研究

招商局重工(江苏)有限公司承接的中铁大桥局长乐外海海上风场10个三筒(吸力桩)导管架完成第一批的制造,需将导管架吊装至运输船后进行海运绑扎,运输至目标风场。为保证导管架运输在船舶长时间航行过程中的安全性,设计一种绑扎工装,用于导管架在运输船上的固定,以保证导管架结构在运输过程中不受破坏。