【摘要】：海上風(fēng)電單樁基礎(chǔ)主要為開口管樁,其承受的荷載十分復(fù)雜,包括波浪、風(fēng)和水流等動(dòng)荷載。本文通過采用大型室內(nèi)模型試驗(yàn),研究不同加載形式下開、閉口管樁的動(dòng)力特性。并通過顆粒流PFC軟件對沉樁過程和水平循環(huán)加載模型試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值模擬,研究樁徑、荷載幅值、加載路徑、樁端形式等因素對動(dòng)荷載下管樁特性的影響。本文主要研究結(jié)論如下:(1)室內(nèi)沉樁試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),閉口管樁的沉樁阻力、樁外側(cè)摩阻力、影響范圍均大于開口管樁;開、閉口管樁各部分阻力均隨沉樁深度的增加而逐漸增大,樁端阻力所占比例最大;土塞的形成速度隨沉樁深度的增加逐漸減小,土塞最終高度約占沉樁深度的72%;樁身側(cè)摩阻力隨深度的增加而增大,側(cè)摩阻力會(huì)發(fā)生側(cè)阻退化現(xiàn)象;開、閉口管樁對樁周土的影響范圍約5~6倍樁徑。(2)室內(nèi)單樁水平循環(huán)加載試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),樁頂累積位移隨周期的增加而增大,且主要發(fā)生在前100個(gè)周期約占總體的67%;樁周土的嚴(yán)重?cái)_動(dòng)范圍為2~3倍的樁徑,樁身的轉(zhuǎn)動(dòng)中心位置約為樁體埋深的0.83倍;水平割線剛度和水平極限承載力隨著周期的增加而減小,且降低幅度隨加載方式的改變差異較大;樁身單位摩檫力和側(cè)向壓力沿深度變化規(guī)律大致相同,隨深度的增加而逐漸增大。(3)顆粒流數(shù)值模擬研究發(fā)現(xiàn),沉樁過程中閉口管樁沉樁阻力和外側(cè)摩阻力明顯大于開口管樁,各部分阻力隨深度大致呈線性增長,且樁身側(cè)阻存在側(cè)阻退化現(xiàn)象;開、閉口管樁樁側(cè)嚴(yán)重?cái)_動(dòng)區(qū)范圍分別為1倍樁徑和1.5倍樁徑,開、閉口管樁的擠土效應(yīng)存在差異;土塞分層和原狀土一致,土塞最終高度約為4~5倍樁徑。(4)顆粒流數(shù)值模擬研究發(fā)現(xiàn),水平循環(huán)加載過程中樁頂累積位移、樁周土影響范圍和管壁端阻降低幅度隨樁徑的增加而減小;樁頂累積位移隨周期的增加呈增大趨勢,樁體水平割線剛度和極限承載力隨周期的增加而減小,且均主要發(fā)生在前10個(gè)周期;樁體轉(zhuǎn)動(dòng)中心位置約為0.82倍樁體埋深;樁身側(cè)摩阻力和側(cè)向壓力沿樁身雖有一定波動(dòng)但總體呈增大趨勢,總側(cè)向壓力和側(cè)摩阻力總體呈減小趨勢,側(cè)向壓力的降低幅度大于側(cè)摩阻力。
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU476;TM614
【圖文】：

海上樁基

模型箱

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 尹新生;洪源;;砂土中內(nèi)擊沉管樁貫入過程顆粒流模擬[J];吉林建筑大學(xué)學(xué)報(bào);2015年02期

2 張良;劉陽;顏超;;水平循環(huán)荷載下單樁滯回圈特性模型試驗(yàn)研究[J];山西建筑;2015年11期

3 張家銘;邵曉泉;王霄龍;胡舫瑞;左鴻鵬;;沉樁過程中鈣質(zhì)砂顆粒破碎特性模擬研究[J];巖土力學(xué);2015年01期

4 劉紅軍;張冬冬;呂小輝;王虎;;循環(huán)荷載下飽和粉土地基單樁水平承載特性試驗(yàn)研究[J];中國海洋大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年01期

5 陳仁朋;任宇;陳云敏;;基于沉降控制的豎向下壓循環(huán)荷載作用下的樁基設(shè)計(jì)方法[J];巖土工程學(xué)報(bào);2015年04期

6 張宇;王忠濤;趙守正;;雙向水平循環(huán)荷載下單樁承載力的離心模型實(shí)驗(yàn)[J];水利與建筑工程學(xué)報(bào);2014年04期

7 黃茂松;劉瑩;;基于非線性運(yùn)動(dòng)硬化模型的飽和黏土樁基礎(chǔ)豎向循環(huán)弱化數(shù)值分析[J];巖土工程學(xué)報(bào);2014年12期

8 饒平平;李鏡培;詹樂;;鄰近斜坡沉樁擠土效應(yīng)顆粒流數(shù)值模擬[J];水資源與水工程學(xué)報(bào);2013年04期

9 朱斌;熊根;劉晉超;孫永鑫;陳仁朋;;砂土中大直徑單樁水平受荷離心模型試驗(yàn)[J];巖土工程學(xué)報(bào);2013年10期

10 詹永祥;姚海林;董啟朋;賀東平;;砂土中開口管樁沉樁過程的顆粒流模擬研究[J];巖土力學(xué);2013年01期

本文編號(hào)：2733816