基于PISA方法的大直径单桩水平承载特性

单桩基础作为海上风电机组的重要支撑结构,其水平承载能力关系到海上风电机组能否安全高效地运行。基于PISA设计方法,对大连庄河某海上风电场址32号桩嵌固深度、桩径、壁厚对单桩水平承载特性影响规律开展研究。结果表明:1)增加嵌固深度和桩径,可有效提高单桩水平承载能力,减小桩身水平变形;2)增加壁厚可小幅提升单桩水平承载能力,减少单桩水平变形,但改善效果极为有限;3)相较于传统p-y曲线法,PISA设计方法在保证安全变形前提下,可以设计更小的桩径或嵌固深度,有效降低单桩重量。

海上风电大直径单桩基础优化研究

目前用于海上风电大直径单桩基础设计的API规范的p-y曲线法低估了土的初始刚度,导致设计过于保守。本文借鉴国际上关于大直径单桩基础桩土相互作用研究最前沿的PISA项目成果,采用能够真实反映大直径单桩基础受力模式的四刚度弹簧来模拟桩土相互作用,依托国家电投神泉一(二)期工程进行大直径单桩基础的优化研究,在满足频率、应力、变形、疲劳等设计指标的条件下,对单桩基础的入泥深度和壁厚进行了优化,所得设计桩重相比Ramboll方法可优化6%~7%,相比API方法可优化30%以上。