本文關(guān)鍵詞： 海上風(fēng)電 吸力式沉箱基礎(chǔ) 極限承載力 有限元極限分析 土體-結(jié)構(gòu)裂縫　出處：《土木工程學(xué)報(bào)》2015年10期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：吸力沉箱作為近海大型風(fēng)機(jī)新型基礎(chǔ)形式具有諸多優(yōu)點(diǎn)。極限承載力設(shè)計(jì),作為該基礎(chǔ)形式設(shè)計(jì)階段的關(guān)鍵一環(huán),在設(shè)計(jì)理論和驗(yàn)算方法方面還不夠完善。利用有限元極限分析,對(duì)福建某待建海上風(fēng)電場的5MW風(fēng)機(jī)吸力式沉箱基礎(chǔ)選型方案進(jìn)行承載力分析。提出基于極限分析的土體-結(jié)構(gòu)潛在浸水裂縫模型能夠在程序優(yōu)化過程中自動(dòng)判斷土體-結(jié)構(gòu)界面的浸水裂縫開展。分別給出不同深徑比以及是否允許裂縫開展時(shí)吸力沉箱不排水極限承載力的計(jì)算包絡(luò)圖和安全系數(shù)。將計(jì)算結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)公式、極限平衡解、塑性上限解和有限元解進(jìn)行比較,驗(yàn)證了結(jié)果的準(zhǔn)確性。分析表明,吸力式沉箱基礎(chǔ)在該工程極限荷載作用下能夠滿足穩(wěn)定性要求。允許存在潛在浸水裂縫時(shí),沉箱極限承載力較不允許時(shí)低約3%~11%,二者失效機(jī)制和土體塑性區(qū)分布明顯不同。極限狀態(tài)下沉箱內(nèi)部土體是否進(jìn)入塑性與沉箱深徑比有關(guān);傳統(tǒng)極限平衡法和極限分析多采用桶內(nèi)土體剛性假定,將高估沉箱的極限承載力。
[Abstract]:As a new type of foundation form of offshore large fan, suction caisson has many advantages. The design of ultimate bearing capacity is a key link in the design stage of this foundation form. The design theory and checking method are not perfect enough. The finite element limit analysis is used. Carrying capacity analysis of suction caisson foundation selection scheme of 5MW fan in an offshore wind farm to be built in Fujian Province is carried out. A soil-structure potential soaking crack model based on limit analysis is put forward, which can be automatically applied in the process of program optimization. The calculation envelope diagram and safety factor of ultimate bearing capacity of suction caisson under different depth / diameter ratio and whether cracks are allowed to be carried out are given respectively. The calculation results are compared with the experience in determining the expansion of soaking cracks at the soil-structure interface. Style. The limit equilibrium solution, the plastic upper bound solution and the finite element solution are compared to verify the accuracy of the results. The suction caisson foundation can meet the requirements of stability under the limit load of the project. When the potential immersion cracks are allowed, the ultimate bearing capacity of caisson is about 311% lower than that of non-allowable caisson foundation. The failure mechanism and the distribution of plastic zone of soil are obviously different between them. Whether the soil in caissons enters plastic or not under the limit state is related to the ratio of depth to diameter of caissons. The traditional limit equilibrium method and limit analysis usually adopt the rigid assumption of soil in the bucket, which will overestimate the ultimate bearing capacity of caisson.
【作者單位】： 清華大學(xué);麻省理工學(xué)院;
【基金】：國家留學(xué)基金
【分類號(hào)】：TU476.1
【正文快照】： 引言海上風(fēng)電由于資源豐富、噪聲小、風(fēng)速穩(wěn)定、零污染等諸多優(yōu)點(diǎn),得到了世界各國的廣泛重視。傳統(tǒng)的海上風(fēng)電基礎(chǔ)形式可分為單樁式、多樁式以及重力式。其中,多樁式又分為多樁承臺(tái)、三腳架、四腳架和導(dǎo)管架結(jié)構(gòu)。歐洲地區(qū)多采用單樁式、重力式、三腳架式和導(dǎo)管架式,主要分布

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1450027