海上風(fēng)電大直徑單樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-19 17:52
近些年來(lái)由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,人類對(duì)能源的需求也急劇加大,從而加大了對(duì)可再生能源的開(kāi)發(fā)。近海風(fēng)能資源大約為陸上風(fēng)電資源的35倍,并且在利用海上風(fēng)能資源時(shí),具有不占用陸上的土地資源等優(yōu)點(diǎn),得到了大力的發(fā)展。在開(kāi)發(fā)海洋風(fēng)能中,樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)是海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)的重要組成部分。單樁樁基作為一種傳統(tǒng)的基礎(chǔ),隨著風(fēng)機(jī)發(fā)電功率的增大,對(duì)大直徑單樁基礎(chǔ)的應(yīng)用也越來(lái)越普遍,因而加大對(duì)其的研究也是越來(lái)越有必要。首先,本文綜述了國(guó)內(nèi)外海上風(fēng)電的發(fā)展?fàn)顩r以及研究現(xiàn)狀,同時(shí)也介紹了海上各種基礎(chǔ)型式的優(yōu)缺點(diǎn)和單樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)理論和分析方法。其次,本文針對(duì)大直徑單樁基礎(chǔ)的軸向承載力進(jìn)行深入研究。先詳細(xì)的介紹單樁基礎(chǔ)的軸向荷載的傳遞原理,和樁基在受到軸向荷載時(shí)破壞模式,最后使用有限元軟件ABAQUS對(duì)大直徑單樁基礎(chǔ)的軸向承載性能進(jìn)行了分析。再次,本文針對(duì)大直徑單樁基礎(chǔ)的水平承載力進(jìn)行研究。先介紹了風(fēng)電基礎(chǔ)在海上復(fù)雜環(huán)境中所受到的水平荷載,同時(shí)也介紹了各個(gè)荷載的計(jì)算方法,并且介紹計(jì)算水平承載力的方法,具體的介紹了p-y曲線法。最后進(jìn)行有限元分析計(jì)算,得出影響樁基水平承載力的各個(gè)因素。最后,通過(guò)現(xiàn)有資料擬設(shè)...
【文章來(lái)源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
各類海上風(fēng)電基礎(chǔ)示意圖
單樁基礎(chǔ)如圖 1-2 所示,適用水深小于 25m 海域;采用直徑 3~5m 的大管樁,在沉樁完后,樁頂固定好連接,將風(fēng)塔安裝在上面。對(duì)于軟土地基用錘擊沉樁法,如丹麥的 Horns Rev 風(fēng)電場(chǎng),瑞典 Utgrunden 風(fēng)電場(chǎng)和愛(ài)klow Bank 風(fēng)電場(chǎng)以及英國(guó)的 Kentish Flats 風(fēng)電場(chǎng);對(duì)于巖石地基,可以孔的方法,邊形成鉆孔邊下沉鋼管樁,如英國(guó)的 North Hoyle;也可以在基內(nèi)形成大直徑鉆孔灌注樁[9]。圖 1-1 各類海上風(fēng)電基礎(chǔ)示意圖
第一章 緒 論重力式基礎(chǔ)如圖 1-3 所示,適用水深一般小于 10m 海域,它的工作原理用基礎(chǔ)本身的重量,進(jìn)行對(duì)風(fēng)機(jī)位置的固定。因而一般為的鋼筋混凝土體積龐大,重量可以達(dá)到 1000 噸以上;其安裝過(guò)程為:先在陸地上預(yù)而后將重力式基礎(chǔ)用駁船轉(zhuǎn)運(yùn)到海上施工現(xiàn)場(chǎng),最后將基礎(chǔ)利用大型起安裝到海底。已建成海上風(fēng)電場(chǎng)中,丹麥 Middelgrunden 和 Vindeby 海就是采用這種型式,在歐洲的部分海區(qū)其可靠性和穩(wěn)定性己得到證實(shí)型的基礎(chǔ)要求預(yù)先對(duì)海床進(jìn)行處理,要求海床必須是平整的,然后鋪一為風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的墊層。在與海平面接觸的部位,為了減小冰荷載帶來(lái)的影水面接觸的部分設(shè)計(jì)成錐形。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]海上風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)動(dòng)力研究進(jìn)展[J]. 李靜,陳健云. 海洋工程. 2009(02)
[2]海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)型式及計(jì)算方法[J]. 吳志良,王鳳武. 水運(yùn)工程. 2008(10)
[3]基于塑性支承樁概念的復(fù)合樁基設(shè)計(jì)與探討[J]. 劉陸陽(yáng),李應(yīng)保. 建筑結(jié)構(gòu). 2007(11)
[4]基于ABAQUS軟件的大直徑樁承載力-變形分析[J]. 賀嘉,陳國(guó)興. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2007(02)
[5]大型海上風(fēng)力發(fā)電的開(kāi)發(fā)[J]. 薛清梅,王金柱. 發(fā)電設(shè)備. 2007(02)
[6]近海風(fēng)電場(chǎng)關(guān)鍵技術(shù)[J]. 王志新,王承民,艾芊,蔣傳文,房鑫炎,武黎. 華東電力. 2007(02)
[7]兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)綜述[J]. 謝寶昌. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2007(02)
[8]單樁的垂直極限承載力判定方法綜述與評(píng)價(jià)[J]. 姚澤良,簡(jiǎn)政. 西北水力發(fā)電. 2004(01)
碩士論文
[1]地下式水電站廠房的動(dòng)力特性分析與性態(tài)識(shí)別[D]. 喬海娟.天津大學(xué) 2010
[2]海上風(fēng)機(jī)樁基礎(chǔ)承載特性的三維有限元分析[D]. 劉冰雪.大連理工大學(xué) 2009
[3]海上風(fēng)機(jī)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)研究[D]. 楊超.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[4]特定海區(qū)海上風(fēng)電單立柱結(jié)構(gòu)動(dòng)力耦合特性研究[D]. 劉琳.中國(guó)海洋大學(xué) 2008
[5]基樁水平靜載試驗(yàn)的三維非線性有限元模擬[D]. 殷芳.南京工業(yè)大學(xué) 2006
[6]復(fù)合樁基樁土共同作用性狀研究[D]. 張國(guó)亮.浙江大學(xué) 2005
[7]淺海獨(dú)樁平臺(tái)有限元分析及合理結(jié)構(gòu)型式研究[D]. 張建勇.天津大學(xué) 2005
[8]海洋平臺(tái)樁基礎(chǔ)豎向承載力的可靠度分析[D]. 周宏杰.天津大學(xué) 2003
[9]豎向荷載作用下單樁極限承載力計(jì)算方法的研究[D]. 姚澤良.西安理工大學(xué) 2003
[10]水平承載樁靜載P-Y曲線研究[D]. 張舒羽.河海大學(xué) 2001
本文編號(hào):3041474
【文章來(lái)源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
各類海上風(fēng)電基礎(chǔ)示意圖
單樁基礎(chǔ)如圖 1-2 所示,適用水深小于 25m 海域;采用直徑 3~5m 的大管樁,在沉樁完后,樁頂固定好連接,將風(fēng)塔安裝在上面。對(duì)于軟土地基用錘擊沉樁法,如丹麥的 Horns Rev 風(fēng)電場(chǎng),瑞典 Utgrunden 風(fēng)電場(chǎng)和愛(ài)klow Bank 風(fēng)電場(chǎng)以及英國(guó)的 Kentish Flats 風(fēng)電場(chǎng);對(duì)于巖石地基,可以孔的方法,邊形成鉆孔邊下沉鋼管樁,如英國(guó)的 North Hoyle;也可以在基內(nèi)形成大直徑鉆孔灌注樁[9]。圖 1-1 各類海上風(fēng)電基礎(chǔ)示意圖
第一章 緒 論重力式基礎(chǔ)如圖 1-3 所示,適用水深一般小于 10m 海域,它的工作原理用基礎(chǔ)本身的重量,進(jìn)行對(duì)風(fēng)機(jī)位置的固定。因而一般為的鋼筋混凝土體積龐大,重量可以達(dá)到 1000 噸以上;其安裝過(guò)程為:先在陸地上預(yù)而后將重力式基礎(chǔ)用駁船轉(zhuǎn)運(yùn)到海上施工現(xiàn)場(chǎng),最后將基礎(chǔ)利用大型起安裝到海底。已建成海上風(fēng)電場(chǎng)中,丹麥 Middelgrunden 和 Vindeby 海就是采用這種型式,在歐洲的部分海區(qū)其可靠性和穩(wěn)定性己得到證實(shí)型的基礎(chǔ)要求預(yù)先對(duì)海床進(jìn)行處理,要求海床必須是平整的,然后鋪一為風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的墊層。在與海平面接觸的部位,為了減小冰荷載帶來(lái)的影水面接觸的部分設(shè)計(jì)成錐形。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]海上風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)動(dòng)力研究進(jìn)展[J]. 李靜,陳健云. 海洋工程. 2009(02)
[2]海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)型式及計(jì)算方法[J]. 吳志良,王鳳武. 水運(yùn)工程. 2008(10)
[3]基于塑性支承樁概念的復(fù)合樁基設(shè)計(jì)與探討[J]. 劉陸陽(yáng),李應(yīng)保. 建筑結(jié)構(gòu). 2007(11)
[4]基于ABAQUS軟件的大直徑樁承載力-變形分析[J]. 賀嘉,陳國(guó)興. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2007(02)
[5]大型海上風(fēng)力發(fā)電的開(kāi)發(fā)[J]. 薛清梅,王金柱. 發(fā)電設(shè)備. 2007(02)
[6]近海風(fēng)電場(chǎng)關(guān)鍵技術(shù)[J]. 王志新,王承民,艾芊,蔣傳文,房鑫炎,武黎. 華東電力. 2007(02)
[7]兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)綜述[J]. 謝寶昌. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2007(02)
[8]單樁的垂直極限承載力判定方法綜述與評(píng)價(jià)[J]. 姚澤良,簡(jiǎn)政. 西北水力發(fā)電. 2004(01)
碩士論文
[1]地下式水電站廠房的動(dòng)力特性分析與性態(tài)識(shí)別[D]. 喬海娟.天津大學(xué) 2010
[2]海上風(fēng)機(jī)樁基礎(chǔ)承載特性的三維有限元分析[D]. 劉冰雪.大連理工大學(xué) 2009
[3]海上風(fēng)機(jī)樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)研究[D]. 楊超.哈爾濱工程大學(xué) 2009
[4]特定海區(qū)海上風(fēng)電單立柱結(jié)構(gòu)動(dòng)力耦合特性研究[D]. 劉琳.中國(guó)海洋大學(xué) 2008
[5]基樁水平靜載試驗(yàn)的三維非線性有限元模擬[D]. 殷芳.南京工業(yè)大學(xué) 2006
[6]復(fù)合樁基樁土共同作用性狀研究[D]. 張國(guó)亮.浙江大學(xué) 2005
[7]淺海獨(dú)樁平臺(tái)有限元分析及合理結(jié)構(gòu)型式研究[D]. 張建勇.天津大學(xué) 2005
[8]海洋平臺(tái)樁基礎(chǔ)豎向承載力的可靠度分析[D]. 周宏杰.天津大學(xué) 2003
[9]豎向荷載作用下單樁極限承載力計(jì)算方法的研究[D]. 姚澤良.西安理工大學(xué) 2003
[10]水平承載樁靜載P-Y曲線研究[D]. 張舒羽.河海大學(xué) 2001
本文編號(hào):3041474
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