海上風(fēng)電寬淺式筒型基礎(chǔ)失效模式及承載力研究

【摘要】：隨著新能源的開發(fā)利用，海上風(fēng)電也迅速發(fā)展起來，與陸上風(fēng)電相比，由于海上風(fēng)電環(huán)境、地質(zhì)條件的復(fù)雜性，設(shè)計施工費用明顯提高，其中用于基礎(chǔ)設(shè)計施工增加的費用最多。比較近年來應(yīng)用較為廣泛的幾種基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)筒型基礎(chǔ)具有很大的優(yōu)勢，不但適用條件廣，而且設(shè)計施工簡便，節(jié)約成本。筒型基礎(chǔ)作為海上風(fēng)電新型基礎(chǔ)，還存在一些問題，其中筒基的失效模式及承載力是值得重視的一項問題，一旦基礎(chǔ)失穩(wěn)將導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)的破壞，在我國大部分海域以淤泥質(zhì)粘土或粉質(zhì)砂土為主，壓縮性很強，在外荷載作用下導(dǎo)致基礎(chǔ)變形很大。很多學(xué)者對窄深式筒型基礎(chǔ)的承載特性進(jìn)行了不少研究，發(fā)現(xiàn)其破壞模式類似于樁或錨，但對用于淺灘地區(qū)的寬淺式筒基承載特性研究很少，破壞機制不明確，本文針對這種寬淺式筒型基礎(chǔ)的失效模式、承載力及穩(wěn)定性進(jìn)行定性分析，主要內(nèi)容如下： （1）簡述國內(nèi)外海上風(fēng)電的發(fā)展現(xiàn)狀、各種基礎(chǔ)形式的應(yīng)用及優(yōu)缺點，突出筒型基礎(chǔ)在目前海上風(fēng)電發(fā)展中的優(yōu)越性。 （2）從理論、試驗及數(shù)值計算三方面總結(jié)了筒型基礎(chǔ)承載特性的研究現(xiàn)狀。 （3）假設(shè)寬淺式筒型基礎(chǔ)在外荷載作用下的失效模式，提出承載力及抗傾覆計算公式，為今后大直徑淺埋深筒型基礎(chǔ)的設(shè)計提供理論依據(jù)。 （4）通過大型有限元軟件對粉砂性土中的寬淺式筒型基礎(chǔ)的失效模式及承載力進(jìn)行模擬，考慮了筒土間的接觸及土的塑性變形，分析了不同徑長比下，筒型基礎(chǔ)破壞模式及土壓力分布規(guī)律。并將地基承載力有限元結(jié)果與理論解進(jìn)行比較，驗證理論解的合理性。 （5）采用swipe試驗加載方式與荷載控制法相結(jié)合，較準(zhǔn)確的模擬實際情況，得到二維及三維破壞包絡(luò)面，為寬淺式筒型基礎(chǔ)穩(wěn)定性研究提供理論依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：海上風(fēng)電 筒型基礎(chǔ) 承載力 失效模式 破壞包絡(luò)面 有限元
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TU476
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-19
• 1.1 海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀8-9
• 1.1.1 國外海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀8-9
• 1.1.2 國內(nèi)海上風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀9
• 1.2 海上風(fēng)電基礎(chǔ)形式9-12
• 1.3 筒型基礎(chǔ)的研究及應(yīng)用12-14
• 1.3.1 國外筒型基礎(chǔ)研究及應(yīng)用12-13
• 1.3.2 國內(nèi)筒型基礎(chǔ)研究及應(yīng)用13-14
• 1.4 筒型基礎(chǔ)承載力研究現(xiàn)狀14-17
• 1.4.1 理論方法14-15
• 1.4.2 數(shù)值計算方法15-16
• 1.4.3 模型試驗方法16-17
• 1.5 本文的主要工作17-19
• 第二章 寬淺式筒型基礎(chǔ)失效模式及承載力解析解19-30
• 2.1 寬淺式筒型基礎(chǔ)承載方式19-20
• 2.2 寬淺式筒型基礎(chǔ)失穩(wěn)形式20-22
• 2.3 寬淺式筒型基礎(chǔ)承載力理論計算方法22-28
• 2.3.1 改進(jìn)的豎向承載力計算方法22-24
• 2.3.2 抗傾計算理論公式推導(dǎo)及簡化方法24-28
• 2.4 復(fù)合加載作用下三維破壞包絡(luò)面計算方法28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第三章 筒土相互作用的有限元模型30-38
• 3.1 土的本構(gòu)模型30-33
• 3.2 ABAQUS求解非線性問題33-34
• 3.3 ABAQUS求解筒土接觸問題34-36
• 3.4 ABAQUS在筒土承載特性中的應(yīng)用36-37
• 3.5 本章小結(jié)37-38
• 第四章 寬淺式筒型基礎(chǔ)失效模式及承載力模擬研究38-56
• 4.1 有限元模型建立38-39
• 4.2 豎向承載下的承載力及破壞模式39-43
• 4.3 水平荷載下承載力與土壓力分布43-45
• 4.4 彎矩作用下的破壞模式及土壓力分布規(guī)律45-48
• 4.5 復(fù)合加載下寬淺式筒型基礎(chǔ)承載特性研究48-54
• 4.5.1 H-V荷載空間48-50
• 4.5.2 M-V荷載空間50-52
• 4.5.3 M-H荷載空間52-53
• 4.5.4 M-H-V荷載空間53-54
• 4.6 本章小結(jié)54-56
• 第五章 總結(jié)與展望56-58
• 5.1 結(jié)論56-57
• 5.2 展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明62-63
• 致謝63

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

箱筒型基礎(chǔ)防波堤施工過程結(jié)構(gòu)內(nèi)力測試及分析    喻志發(fā);朱耀庭;解林博;

插入式箱筒型基礎(chǔ)防波堤結(jié)構(gòu)的研究及應(yīng)用    李偉;

箱筒型基礎(chǔ)防波堤結(jié)構(gòu)受力模式及合理尺度    舒曉武;別社安;王初生;劉欣;

箱筒型基礎(chǔ)防波堤結(jié)構(gòu)的沉降量分析    吳鳳亮;李偉;

鋼筋混凝土箱筒型防波堤施工方法    矯捷;

筒型基礎(chǔ)防波堤穩(wěn)定性簡化計算方法    王元戰(zhàn);肖忠;遲麗華;謝善文;李元音;

箱筒型基礎(chǔ)防波堤斷面穩(wěn)定計算方法    李元音;謝世楞;王元戰(zhàn);閆澍旺;肖忠;

箱筒型基礎(chǔ)承載力研究    文靖斐;徐少鯤;別社安;

天津港防波堤試驗工程箱筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工簡介    王輝;劉銳;

筒型基礎(chǔ)平臺氣浮拖航的影響因素分析    丁紅巖;黃旭;張浦陽;劉憲慶;

筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有限元分析方法    王元戰(zhàn);肖忠;

箱筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)技術(shù)在灘海人工島建設(shè)中的應(yīng)用分析    李健;曲昌萍;邵文靜;別社安;

水下板式-浮筒型防波堤反射系數(shù)與透射系數(shù)研究    高鑫;賀大川;王科;

箱筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)氣浮拖運與負(fù)壓下沉工藝    張風(fēng)良;吳風(fēng)良;孟凡立;別社安;

西部科技成果支撐離岸深水港防波堤建設(shè)    張韶軍

仔褲著裝規(guī)則    青年

怎樣選穿牛仔褲    張文雅

海上風(fēng)機復(fù)合筒型基礎(chǔ)承載力及優(yōu)化設(shè)計研究    劉梅梅

砂土中海上風(fēng)機筒型基礎(chǔ)沉放過程筒—土作用研究    陳飛

氣浮筒型基礎(chǔ)拖航穩(wěn)性和動力響應(yīng)研究    劉憲慶

筒型和翼型結(jié)構(gòu)旋渦發(fā)放問題的數(shù)值仿真研究    張營川

筒型基礎(chǔ)平臺的自搖運動和拖航過程中的響應(yīng)研究    王高峰

筒型基礎(chǔ)平臺使用過程中安全性研究    孫章

筒型基礎(chǔ)平臺氣浮拖航研究    欒文輝

箱筒型基礎(chǔ)防波堤結(jié)構(gòu)地基沉降研究    黃丹蘋

天津港南疆北圍埝箱筒型基礎(chǔ)防波堤施工技術(shù)研究    劉云杰

多筒型基礎(chǔ)海洋平臺拖航試驗研究    劉憲慶

板式—浮筒型防波堤水動力系數(shù)研究    高鑫

筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)附加質(zhì)量系數(shù)的模型試驗研究    徐寶

鉆井船樁靴的拔出對筒型基礎(chǔ)平臺地基的影響分析    劉建輝

箱筒型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場原位觀測技術(shù)的研究    喻志發(fā)