波浪作用下海上風(fēng)機基礎(chǔ)動力反應(yīng)研究.pdf

1、樁基礎(chǔ)由于具有高承載力和低沉降的特點，在工程中被大量使用。海上風(fēng)電場的樁基礎(chǔ)承受相當(dāng)大的波浪、潮流等形式的水平動荷載，如果設(shè)計不當(dāng)將會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞。因此，研究樁基礎(chǔ)在波浪荷載作用下的動力反應(yīng)具有重要的理論價值和實際意義。
　　 本課題以江蘇省自然科學(xué)基金項目(BK2008315)為依托，以上海東海大橋100MW海上風(fēng)電示范項目為工程背景，研究水上高承臺樁基礎(chǔ)受波浪作用下的動態(tài)響應(yīng)。本文主要工作和結(jié)論如下：
　　 總結(jié)了

2、目前被廣泛應(yīng)用的線性波理論、stokes二階波、三階波、五階波和橢圓余弦波理論，分析了這些波浪理論的適用范圍，選出了與依托工程最適宜的波浪理論。分析了不同波浪力的計算方法適用范圍，應(yīng)用Morison方程計算波浪力，給出了斜樁上波浪力的公式，分析了海流影響下波浪力公式的修正方法，并討論了群樁效應(yīng)對波浪力的影響。
　　 以Penzien模型為出發(fā)點，同時參考Novak模型和Winkler模型的取值方法，將樁離散成多質(zhì)點系，建立了波浪

3、作用下單樁樁土振動的基本模型。根據(jù)達(dá)朗貝爾原理，給出了波浪力作用下樁土模型的振動方程，探討了振動方程的Wilson-θ解法。以《GB50040-96動力機器基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》為依據(jù)，給出了各參數(shù)的確定方法。針對靜、動力荷載作用下土抗力的兩種計算方法，給出了采用m值法和p-y曲線法時樁土動力響應(yīng)的計算步驟及流程圖，并編制了計算程序。
　　 以上海東海大橋海上風(fēng)力發(fā)電場為工程背景，結(jié)合水文觀測資料，選出了與實際工程相適宜的波浪理論，并計

4、算波浪力，分析了樁傾斜，潮流因素對波浪力的影響。采用編制的計算程序，計算了樁土動力響應(yīng)，對比了m值法和p-y曲線法的結(jié)果，并分析了樁斜率、傾斜方向、剛度等對動力響應(yīng)的影響。
　　 通過大型有限元軟件ABAQUS對波浪荷載作用下單樁進(jìn)行了非線性分析，并與本文方法計算值進(jìn)行了對比；討論了入土深度、樁剛度、樁徑和傾斜角度對單樁動力響應(yīng)的影響；最后分析了波浪力作用下群樁基礎(chǔ)的動力響應(yīng)，并與單樁進(jìn)行了對比，得出了一些有意義的結(jié)論。