波浪作用下海上風(fēng)電復(fù)合筒型基礎(chǔ)周圍海床動(dòng)力響應(yīng)研究.pdf

1、波浪是影響近海結(jié)構(gòu)物穩(wěn)定性的重要因素，在循環(huán)波浪作用下，海床內(nèi)部孔隙水壓力會(huì)隨之產(chǎn)生循環(huán)交替變化，超孔隙水壓力的增長(zhǎng)引起海床內(nèi)部應(yīng)力分布變化，使其抗剪強(qiáng)度減弱，對(duì)海床及上部結(jié)構(gòu)物穩(wěn)定性產(chǎn)生威脅。本文通過耦合開源流體力學(xué)軟件 OpenFOAM和大型通用有限元分析軟件 ABAQUS建立集成模型，對(duì)復(fù)合式筒型風(fēng)電基礎(chǔ)周圍海床在波浪作用下動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行研究。論文主要內(nèi)容及結(jié)論如下：
　?。?）建立三維海床響應(yīng)數(shù)值模型，與立波、行進(jìn)波作用下海

2、床響應(yīng)實(shí)驗(yàn)值和解析解進(jìn)行比較，驗(yàn)證模型的合理性。
　?。?）建立開源流體力學(xué)軟件 OpenFOAM和大型通用有限元分析軟件ABAQUS集成模型，對(duì)波浪作用下海上風(fēng)電復(fù)合筒型基礎(chǔ)周圍海床響應(yīng)進(jìn)行模擬。結(jié)果表明，復(fù)合筒型基礎(chǔ)背浪側(cè)邊緣處海床孔壓沿深度方向衰減速度較快，迎浪側(cè)孔壓衰減速度較慢；筒型基礎(chǔ)筒內(nèi)部從筒裙下部滲流傳入的孔壓較小，不易發(fā)生液化。
　?。?）分析海床土體參數(shù)對(duì)筒型基礎(chǔ)周圍海床動(dòng)力響應(yīng)的影響。認(rèn)為海床的各向異性越

3、明顯，孔隙水壓的衰減速度越慢；海床透水性及剪切模量隨深度呈指數(shù)分布變化對(duì)孔壓衰減速度無(wú)明顯影響，線性分布則會(huì)使孔壓衰減速度變慢。
　?。?）建立負(fù)壓沉入式筒型風(fēng)電基礎(chǔ)周圍海床響應(yīng)模型，對(duì)負(fù)壓沉入對(duì)海床孔隙水壓響應(yīng)的影響進(jìn)行了模擬分析。結(jié)果表明，施加的負(fù)壓值大小對(duì)復(fù)合式筒型基礎(chǔ)邊緣處孔壓分布影響較大，沉放下沉速度對(duì)海床中孔隙水壓分布不會(huì)造成明顯影響，未完全沉入筒型基礎(chǔ)會(huì)使其附近海床負(fù)壓減小，經(jīng)負(fù)壓沉入過程的海床液化范圍相比未經(jīng)沉入過