海上風(fēng)電資源豐富、風(fēng)速穩(wěn)定、節(jié)約土地、環(huán)境噪聲制約小、適合大規(guī)模開發(fā),是調(diào)整電力結(jié)構(gòu)、減少對化石能源依賴的一項(xiàng)重要措施。我國海上風(fēng)能資源十分豐富,可開發(fā)利用風(fēng)能儲量約為750 GW。至2020年我國規(guī)劃海上風(fēng)電并網(wǎng)裝機(jī)容量達(dá)到5000 MW以上,約占全國總發(fā)電量的6%。目前,大直徑單樁基礎(chǔ)（monopiles,直徑>3 m）以結(jié)構(gòu)簡單、制作與安裝便捷、受力條件明確等優(yōu)勢被應(yīng)用于75%近海風(fēng)電項(xiàng)目中。國內(nèi)外針對土質(zhì)海床中大直徑單樁基礎(chǔ)的安全設(shè)計和分析已有較豐富研究,然而對巖基海床上大直徑鋼管單樁基礎(chǔ)的研究相對較少,對其基礎(chǔ)工程特性、承載機(jī)理、長期服役性能評價等方面都有待深入和系統(tǒng)的研究。本文以福建東南沿海某海上風(fēng)電項(xiàng)目嵌巖單樁基礎(chǔ)為例,采用室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值模擬等方法研究復(fù)雜荷載下海上風(fēng)電大直徑嵌巖單樁設(shè)計優(yōu)化。本文首先通過巖石室內(nèi)試驗(yàn),研究不同風(fēng)化程度條件下巖樣的物理力學(xué)特性,探討巖石剛度隨風(fēng)化程度的折減規(guī)律,分析巖石剛度隨應(yīng)變的變化趨勢,獲得不同風(fēng)化程度下巖石的強(qiáng)度指標(biāo),探究中風(fēng)化巖石在脆性破壞下的殘余強(qiáng)度及變化規(guī)律;隨后,基于巖石力學(xué)特性研究,利用ABAQUS有限元軟件的子程序,... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究的方法和路線
2 依托工程場地概況
    2.1 地形地貌
    2.2 區(qū)域地質(zhì)
    2.3 巖土分層及其特征
3 目標(biāo)場地巖石力學(xué)特性室內(nèi)試驗(yàn)
    3.1 試驗(yàn)試樣
        3.1.1 取樣地點(diǎn)
        3.1.2 取樣及運(yùn)輸
        3.1.3 試樣埋深、成分及分類
    3.2 試驗(yàn)系統(tǒng)及操作過程
        3.2.1 巖石三軸流變儀
        3.2.2 MTS815全數(shù)字型液壓伺服巖石三軸試驗(yàn)機(jī)
        3.2.3 GDS應(yīng)力路徑式三軸試驗(yàn)系統(tǒng)
    3.3 試驗(yàn)工況
    3.4 試驗(yàn)結(jié)果分析
        3.4.1 應(yīng)力-應(yīng)變特性
        3.4.2 剛度隨風(fēng)化程度(深度)折減規(guī)律
        3.4.3 剛度隨應(yīng)變變化規(guī)律
        3.4.4 不同風(fēng)化程度巖石強(qiáng)度參數(shù)
4 大直徑嵌巖單樁數(shù)值模擬
    4.1 數(shù)值計算理論
        4.1.1 有限單元法
        4.1.2 ABAQUS基本理論
        4.1.3 USDFLD子程序
        4.1.4 UMAT子程序
    4.2 風(fēng)化程度折減模型及數(shù)值計算實(shí)現(xiàn)
        4.2.1 風(fēng)化程度折減模型
        4.2.2 風(fēng)化程度折減模型數(shù)值計算實(shí)現(xiàn)
    4.3 基于MC準(zhǔn)則的強(qiáng)度折減本構(gòu)模型及數(shù)值計算實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 基于MC準(zhǔn)則的強(qiáng)度折減本構(gòu)模型
        4.3.2 基于MC準(zhǔn)則的強(qiáng)度折減本構(gòu)模型數(shù)值計算實(shí)現(xiàn)
        4.3.3 基于MC準(zhǔn)則的強(qiáng)度折減本構(gòu)模型驗(yàn)證
        4.3.4 實(shí)例驗(yàn)證
5 大直徑嵌巖單樁設(shè)計優(yōu)化數(shù)值分析研究
    5.1 嵌巖深度優(yōu)化研究
        5.1.1 計算工況
        5.1.2 有限元模型
        5.1.3 計算結(jié)果分析
    5.2 工程應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)效益評價
6 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 研究的不足與展望
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號：3425685