波浪作用下海上風機基礎動力反應研究.pdf

1、樁基礎由于具有高承載力和低沉降的特點，在工程中被大量使用。海上風電場的樁基礎承受相當大的波浪、潮流等形式的水平動荷載，如果設計不當將會導致結(jié)構(gòu)的破壞。因此，研究樁基礎在波浪荷載作用下的動力反應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基金項目(BK2008315)為依托，以上海東海大橋100MW海上風電示范項目為工程背景，研究水上高承臺樁基礎受波浪作用下的動態(tài)響應。本文主要工作和結(jié)論如下：
　　 總結(jié)了

2、目前被廣泛應用的線性波理論、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動力機器基礎設計規(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，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、剛度等對動力響應的影響。
　　 通過大型有限元軟件ABAQUS對波浪荷載作用下單樁進行了非線性分析，并與本文方法計算值進行了對比；討論了入土深度、樁剛度、樁徑和傾斜角度對單樁動力響應的影響；最后分析了波浪力作用下群樁基礎的動力響應，并與單樁進行了對比，得出了一些有意義的結(jié)論。