波浪荷載作用下海上風(fēng)機(jī)樁基基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)研究.pdf

1、本文依托教育部博士點(diǎn)基金項(xiàng)目（編號(hào):20125522110004）和重慶市自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（編號(hào):cstc2013jjB3002），以江蘇省如東縣近海及潮間帶風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目為工程背景，采用數(shù)值模擬與理論分析相結(jié)合的手段，對(duì)周期性波浪荷載作用下的海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行了系統(tǒng)地研究，主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:
　　(1)通過(guò)對(duì)實(shí)際工程資料的搜集與整理，包括如東縣近海的海洋環(huán)境資料、海洋地質(zhì)資料以及風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)資料，對(duì)海上風(fēng)機(jī)

2、的結(jié)構(gòu)型式與受荷情況獲得了深入的了解與認(rèn)識(shí)。
　　(2)從海上波浪的運(yùn)動(dòng)特性入手，對(duì)目前發(fā)展較為成熟的經(jīng)典波浪理論以及求解波浪力的Morison方程進(jìn)行了分析和探討，選用非線性Stokes五階波理論建立了波浪運(yùn)動(dòng)的數(shù)值模型，并計(jì)算了單樁式海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)所承受的波浪荷載。
　　(3)根據(jù)工程區(qū)域的地質(zhì)資料，選用p-y曲線法，對(duì)海上風(fēng)機(jī)樁基撓曲變形與地基土壤的土抗力的之間關(guān)系進(jìn)行了分析與計(jì)算。以此為依據(jù)，建立了地基土體的非線彈性本

3、構(gòu)模型。
　　(4)將海上風(fēng)機(jī)的具體結(jié)構(gòu)與實(shí)際受荷情況作了合理的簡(jiǎn)化，以ANSYS軟件為平臺(tái)，利用其參數(shù)化設(shè)計(jì)語(yǔ)言APDL，建立了單樁式以及三樁式的海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的三維有限元概化模型(FEM)。
　　(5)考慮波浪荷載的周期性作用，計(jì)算分析了單樁式以及三樁式海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)的模態(tài)振型，確定了結(jié)構(gòu)整體的振動(dòng)特性。進(jìn)一步對(duì)這兩種型式的海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了瞬態(tài)分析，得到了結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位的位移、應(yīng)力等動(dòng)力響應(yīng)時(shí)程