考慮土-結構相互作用的近海樁承結構動力分析.pdf

1、隨著近海工程的大批量建設，近海結構物在海洋環(huán)境荷載以及地震作用下的動力分析逐漸引起工程人員的關注，考慮近海場地上覆淤泥軟土層的近海風電基礎結構的動力特性分析及動力反應分析成為國際巖土工程界所關注的焦點，近海結構所在場地條件復雜，所受荷載類型較為特殊，明顯不同于陸上結構，相關的規(guī)范規(guī)程暫未成熟，工程及科研人員對該類結構的研究還相對較少，故考慮場地條件以及相關環(huán)境荷載作用的結構動力分析有一定的學術意義及工程應用價值。地基基礎結構是海上風電的

2、關鍵技術。高聳建筑結構物的基礎對整個建筑的影響舉足輕重，海上風機基礎結構兼具高聳結構基礎、海洋結構工程、動力設備基礎以及復雜軟土地基四種特性，各種特性的組合增加了海上風電基礎的設計難度，加之相對惡劣的海工環(huán)境，使得基礎結構成為風電投資中的主要成本風險，故而對近海風電塔架基礎結構工程的相關研究很有必要。
　　本文以我國江蘇省某海上風電項目的實際場地資料及典型樁承結構風機塔架參數為背景，采用有限元數值計算的方法，基于通用有限元軟件AD

3、INA平臺，建立該項目場地條件下的四樁基礎樁承結構三維有限元靜動力分析統(tǒng)一模型，進行地震反應分析及風荷載作用下的靜力、動力分析，以及結構體系在自重作用下的自重位移場分析。目的為分析研究該結構體系在該項目海況環(huán)境條件下的靜力受力形態(tài)以及在波浪荷載和地震荷載作用下的動力反應規(guī)律，驗證實際建成的風機塔架結構體系的動力位移的合理性，并為相關設計及規(guī)范制定奠定一定的基礎。
　　主要研究工作如下：
　　1.基于 ADINA通用有限元分析

4、軟件，考慮當地實際場地地質條件建立近海四樁基礎支撐結構體系三維有限元模型，建立模型過程中利用ADINA的庫倫摩擦理論考慮了土-結構的動力相互作用。
　　2.進行四樁基礎支撐結構體系在自重作用下的位移場分析，進行初始地應力分析，研究結構體系自重應力場的分布狀態(tài)。
　　3.接著對近海四樁支撐結構進行地震反應分析，考察在輸入相應場地條件的設計地震動作用下，結構體系位移、有效應力等的反應分布規(guī)律。
　　4.對近海四樁支撐結構體

5、系進行等效靜風荷載作用分析以及簡化諧波風荷載作用下的動力分析，考察結構體系在風荷載作用下的靜動力響應。
　　綜上，本文主要工作為考慮地基土體-結構體系相互作用的自重應力場分析、地震反應分析以及簡化動力風荷載作用分析。研究內容基本涵蓋了該項目的動力設計分析的受荷載狀態(tài)。本文以上的工作為相關的已經建成的實際工程結構的力學分析提供了參考，仿真檢驗了實際建成工程結構在多遇地震動輸入作用下的動力安全度，以及靜力、動力力學行為。本文工作同時可