海上風電復合筒型基礎(chǔ)對土體抗液化性能的影響研究.pdf

1、近年來近海風能的開發(fā)和利用越來越受到重視。筒型基礎(chǔ)作為一種較新的海上風電結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)型式,具有施工簡單、可回收利用等特點,有著十分廣闊的應(yīng)用前景。然而,我國是一個地震多發(fā)國家,近海附近土質(zhì)條件復雜,含水量高。在遭遇地震作用時,土層中的飽和砂土、粉砂等很有可能發(fā)生液化,喪失承載力,對筒型基礎(chǔ)及上部風機產(chǎn)生十分不利的影響。另一方面,筒型基礎(chǔ)是一個半開放式基礎(chǔ),筒內(nèi)、筒外均有土體的存在。在地震作用時,筒型基礎(chǔ)的存在勢必對周圍土體的動力性能有很大

2、的影響。因此研究這種影響的作用范圍及深度,并找出主要的影響因素,通過改變這些參數(shù)來提高筒型基礎(chǔ)與土體共同工作的安全性和穩(wěn)定性,對提高筒型基礎(chǔ)在近海風電場中的適用性至關(guān)重要。
　　本文通過采用應(yīng)用較廣泛的抗液化剪應(yīng)力分析法,結(jié)合有有限元軟件ABAQUS,首先對筒型基礎(chǔ)、重力式基礎(chǔ)、淺埋基礎(chǔ)這三種基礎(chǔ)型式下土體在地震中的應(yīng)力、位移及液化情況進行分析對比,找出異同,指出筒型基礎(chǔ)相對于其他基礎(chǔ)在提高土體抗液化性能上的優(yōu)勢。
　　鑒于

3、以上方法對土體液化的研究是基于總應(yīng)力的,不區(qū)分有效應(yīng)力以及孔隙水壓力。本文通過采用有限元軟件ADINA中的多孔介質(zhì)模型建立土體,則可以把土體作為由土顆粒和孔隙水構(gòu)成的兩相介質(zhì)來考慮,更接近實際。從而可以從有效應(yīng)力原理的角度出發(fā),認為當土體中的超孔隙水壓力與初始靜應(yīng)力相等時,土體的有效應(yīng)力為0,發(fā)生液化,據(jù)此對地震作用下的土體進行液化判別。與抗液化剪應(yīng)力法相比,此種方法能區(qū)分土體中的有效應(yīng)力以及孔隙水壓力,可以更好的分析由地震引起的超孔隙