水平环境荷载与地震动联合作用下的海上风机单桩基础动力响应模型试验

作     者：吴小锋 朱斌 汪玉冰 WU Xiao-feng;ZHU Bin;WANG Yu-bing

作者机构：浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江杭州310058 浙江大学岩土工程研究所浙江杭州310058 浙江大学超重力研究中心浙江杭州310058 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2019年第40卷第10期

页      面：3937-3944页

核心收录：

学科分类：081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0813[工学-建筑学] 0901[农学-作物学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金(No.51679211) 国家自然科学基金重点项目(No.41630638) 中央高校基本科研业务费专项资金(No.2018FZA4016)~~ 

主　　题：静剪应力 近海风机 单桩基础 超重力振动台 

摘      要：近海风机结构和基础长期承受着巨大的水平向环境荷载。在风机的服役周期中,地震荷载与水平环境荷载会有大概率同时空作用于风机基础上。研发了初始水平环境施加装置,设计了砂土地基中的近海风机单桩基础超重力动力模型试验,从物理模型尺度初步实现了考虑初始水平环境荷载与地震荷载联合作用的单桩基础动力试验。通过超重力振动台试验发现,联合工况下干砂地基和饱和砂地基中风机单桩基础的震后桩身弯矩值要大于初始弯矩值。在饱和地基中部分深度处的震后桩身弯矩是初始弯矩值的4倍。此外桩顶水平位移在施振过程中出现了震荡累加的现象,在饱和地基中震后桩顶水平位移是初始位移的1.3倍。初始水平环境荷载与地震荷载联合作用下风机单桩基础表现出的这种耦合效应对风机的安全服役产生了巨大的挑战,在风机基础设计中值得关注。