海上桩基础技术指标对比分析

对钻孔灌注桩基础、钢管桩基础、钢管复合桩基础、预应力混凝土管桩基础(PHC桩)四种常用的海上桩基础形式作了介绍,结合某跨海大桥的现场工况,比较了四种桩基础形式的优缺点,得出了一些结论,对海上桩基础施工有一定的参考意义。

海上风电桩基础竖向承载力循环弱化简化分析

提出了一个考虑循环衰减作用的软黏土弹塑性损伤弱化模型,在此模型基础上建立了一个基于剪切位移法的单桩竖向承载力简化计算方法,并利用大型有限元软件进行了不同循环荷载水平下单桩竖向承载力的计算。为了证明简化方法的准确性与有效性,将计算结果与有限元计算结果进行对比,二者的吻合度较高。先期循环荷载能引起单桩竖向承载力弱化,并且弱化程度随先期循环荷载水平的增加而增加。最后将简化方法应用于某海上风电场桩基础承载力的计算中,结果表明,提出的简化方法可应用于实际工程问题的分析。

海上风机单桩基础疲劳损伤计算方法

为提高海上风机基础疲劳损伤计算的准确性,评价不同计算方法的适用性和影响,以海上风机单桩基础为例进行疲劳评价,建立全时域的动力分析模型和基于功率谱密度函数的频域疲劳损伤计算流程,研究气动阻尼比取值、风与波浪联合作用、应力幅概率分布模型对基础疲劳损伤的影响.结果表明:基础疲劳损伤受气动阻尼比影响突出,风致疲劳损伤对气动阻尼比的敏感性大于浪致疲劳损伤;由于风与波浪联合作用对基础的疲劳损伤有较大影响,简单叠加风致疲劳损伤和浪致疲劳损伤得到的结果较风与波浪联合作用时偏小;确定合适的应力幅概率分布模型十分必要,频域法中采用Dirlik模型得到的风致疲劳损伤和采用快速傅里叶逆变换(IFFT)的浪致疲劳损伤分别与时域法的结果相近,但叠加的总疲劳损伤小于风与波浪联合作用时的总疲劳损伤.

海上风电大直径单桩基础水平载荷试验研究

针对杭州湾海域某海上风电场项目建设过程中遇到的大直径单桩基础水平承载稳定性的问题,结合桩基设计参数和前期勘察资料,利用p-y曲线法对某试验单桩水平极限承载力进行计算,以指导现场水平试桩试验。最终对现场试桩结果分析,以评价p-y曲线法对海上风电单桩基础的适用性,同时对海上风电大直径单桩基础水平承载特性进行分析研究,为项目后续桩基水平承载力设计提供一定的指导。

地震与水平环境荷载下风电单桩基础动力响应分析

为探究复杂环境荷载和地震共同作用下饱和场地中单桩基础的动力响应,文中采用有限差分整体时程数值分析方法,对饱和砂土场地中海上风电单桩基础在水平环境荷载与地震荷载联合作用下的动力响应进行了非线性分析。通过与离心机试验结果对比,验证了所建立的数值分析模型的合理性与有效性。基于数值计算结果,对地震单独作用和水平环境荷载-地震联合作用2种工况下海上风电单桩基础的动力响应规律差异进行探讨,并进一步分析了上部结构质量、埋深等对联合荷载作用下单桩基础动力响应的影响。研究结果表明,在海上风电单桩基础结构设计中应考虑水平环境荷载与地震联合作用的影响,且应将桩的埋深作为重要设计参数加以考虑,而结构质量对联合荷载作用下海上风电单桩基础结构体系响应的影响较小。

台风环境中典型海上风机结构的动力响应数值分析

基于COMSOL有限元软件,计算分析台风环境中风机结构承受的风荷载、波浪荷载和流荷载,建立典型大直径单桩与导管架基础风机结构简化模型,分析台风极端工况下风机桩基泥面和轮毂点的转角与位移动态响应,为台风环境中海上风机基础选型提供建议。

海上风电单管桩内防腐蚀防气体中毒研究

本文结合国外海上风电单桩基础内腐蚀情况的报道,以及国内海上风电单桩内有毒气体检测、抽水后复测对比分析、防腐检查的现场研究,指出:及时进行单桩内防腐、防毒检查,清理生物降解、微生物腐烂的源头,消除有毒气体对人员和设备的毒害,及时发现和修补工程期间由于吊装运输、沉桩磨损导致的单桩涂层损伤,是保证风机基础25年使用寿命的有效途径。并得出结论:将单桩内海水抽干排尽,是个最简单可行、经济实用的防腐、防毒措施,可以有效降低单桩内的有毒、易燃气体,保证人员、设备安全。

波浪作用下单桩式风机基础防护设施极限强度研究

针对防护设施的研究多集中于船撞下的抗碰撞性能方向,缺少对防护设施自身安全性校核的问题,基于单桩基础海上风机的防护设施在波浪载荷下的情况,提出了一种防护设施的设计方案。该方案使用GeniE模块建立结构的有限元模型,在HydroD模块中计算结构在各海况下的应力分布,并在Xtract模块中对结果进行后处理,对恶劣海况下结构的极限强度进行校核。结果表明:防护设施满足安全要求。

单桩基础海上风力机与冰排相互作用的数值模拟研究

为了评估在风载荷与冰载荷共同作用下的海上风力机结构动态响应,基于非线性有限元方法和气动阻尼模型,考虑风载荷与冰载荷的实时耦合作用,建立了一种新的单桩基础海上风力机结构与冰排碰撞数值分析方法。以5 MW单桩基础海上风力机与冰排的相互作用为研究对象,采用该方法进行了数值模拟。将风力机简化模型的一阶固有频率与风力机整体系统的一阶固有频率进行对比,采用大直径单桩风力机基础冰载荷的模型试验数据,验证冰材料本构模型和数值模拟的准确性。此外,还分析了风速和冰速对风力机塔顶端位移和碰撞力的影响。研究结果表明:风速和冰速对碰撞力及海上风力机结构动态响应的影响都较为显著。

基于ANSYS的海上风电桩基础分析软件的开发

海上风电桩基础分析软件对ANSYS软件进行二次开发及封装,通过计算参数的输入、APDL命令流文件的生成和提交、ANSYS有限元分析、ANSYS数据结果和图形结果的后处理等过程,实现三(多)角架桩基础、高承台桩基础的静力和模态分析功能。

500kV海上斜钢管桩基础沉桩施工工艺

莆田LNG电厂500kV送出工程为国内首条海上大跨越工程,19号基础是第1座500kV线路的海中双回路铁塔基础。首次在国内采用斜钢管桩基础型式。塔基下方共布置45根钢管桩,四周布置42根防撞桩,斜桩的斜度为4∶1。工程采用大型打桩船的沉桩施工工艺,利用CPS RTK定位技术进行沉桩定位,沉桩尺寸误差均在允许误差范围,承载力均符合设计要求。

船舶碰撞下单桩基础海上风机动力响应分析

针对船舶与单桩基础海上风机发生正撞时的动力响应,以数值仿真方法研究不同风向和撞击速度对碰撞力、风机塔顶运动响应及风机结构变形损伤的影响;基于叠加原理、动量和能量守恒,采用简化解析方法对最大碰撞力和风机塔顶最大位移进行快速预报,撞击速度为1 m/s和3 m/s的预报结果表明简化解析方法是可靠的。