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考虑围压效应的块状节理岩体变形破坏数值模拟

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水利水运工程学报 2022年第4期2022卷 70-76页

作者：詹懿德汪发祥佘恬钰沈佳轶吕庆浙江大学港口海岸与近海工程研究所浙江杭州310058 浙江省地质灾害应急与防治工作联席会议灾害防治办公室浙江杭州310007 浙江省地质环境监测中心浙江杭州310007 浙江大学防灾工程研究所浙江杭州310058

节理岩体变形模量是深部岩体工程设计及稳定性分析的重要设计参数,开展围压对节理岩体变形特征及破坏形态的研究具有重要意义。采用离散元数值模拟与室内试验测试相结合的研究方法,开展不同围压条件下含两组预制节理的块状节理岩体三轴... 详细信息

节理岩体变形模量是深部岩体工程设计及稳定性分析的重要设计参数,开展围压对节理岩体变形特征及破坏形态的研究具有重要意义。采用离散元数值模拟与室内试验测试相结合的研究方法,开展不同围压条件下含两组预制节理的块状节理岩体三轴压缩变形破坏数值模拟研究,主要结论如下:(1)块状节理岩体的变形模量随着围压的增大而增大,当围压超过4 MPa时,变形模量的变化趋于平缓;(2)块状节理岩体的破坏模式分为两种:一是产生沿着已有节理面的滑动破坏;二是产生穿过整个岩体的剪切破坏,且随着围压的增大,块状节理岩体的破坏模式由节理滑动破坏向岩块剪切破坏转变;(3)对于1+2、2+3、3+5和5+7块状节理岩体模型,发生破坏模式转变的围压分别为0.5、1.0、4.0和4.0 MPa。

关键词：块状节理岩体围压效应变形模量破坏形态数值模拟

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海上风电高桩承台基础结构的受力特性

深圳大学学报（理工版） 2024年第4期41卷 509-516页

作者：祝周杰詹懿德马彬王海军张晓雪李秉轩中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室天津300350 天津大学建筑工程学院天津300350

为研究海上风电高桩承台基础结构在风电机组大弯矩荷载及复杂海洋环境荷载作用下的受力及传力机理,采用在数值模型中逐级加载的方式,模拟不同荷载量级情况下基础受力特性,获得了高桩承台组合结构的关键承载部位,分析了混凝土承台及斜向... 详细信息

为研究海上风电高桩承台基础结构在风电机组大弯矩荷载及复杂海洋环境荷载作用下的受力及传力机理,采用在数值模型中逐级加载的方式,模拟不同荷载量级情况下基础受力特性,获得了高桩承台组合结构的关键承载部位,分析了混凝土承台及斜向钢管桩受力特性.研究结果表明,随着风电机组荷载和环境荷载的增大,混凝土承台承载模式将由轴压承载向偏压转变;钢管桩顶部与混凝土承台接触部位是承载及荷载传递的关键部位,混凝土受拉损伤首先从此处开始;随着荷载的增大,斜向钢管桩群桩应力最大部位将从波流荷载作用点向泥面处转变.研究明晰了海上风电高桩承台基础的荷载传递规律及关键部位,为基础结构的安全设计提供了指导.

关键词：结构工程高桩承台钢管桩大弯矩荷载传力机理逐级加载关键部位荷载传递

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砂性基础大直径单桩水平承载力预测模型

中国海洋平台 2023年第6期38卷 23-28页

作者：陈大江詹懿德张强张毅郑莉中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 浙江华东工程咨询有限公司浙江杭州311122 浙江大学海洋学院浙江舟山316021

研究江苏岸外辐射沙洲大直径单桩水平承载特性,基于现场试桩和有限元数值模拟相结合的研究方法,开展单桩水平极限承载力分析数值模拟。得到主要结论如下:试桩的桩身挠度在近桩底处趋于零,呈现典型的柔性桩特征;随着水平载荷的增大,试桩... 详细信息

研究江苏岸外辐射沙洲大直径单桩水平承载特性,基于现场试桩和有限元数值模拟相结合的研究方法,开展单桩水平极限承载力分析数值模拟。得到主要结论如下:试桩的桩身挠度在近桩底处趋于零,呈现典型的柔性桩特征;随着水平载荷的增大,试桩桩身最大弯矩逐渐增大,所在位置逐渐下移,约在泥面以下2.2 D~2.5 D处;提出大直径单桩水平极限承载力预测模型,基于该模型所得单桩水平极限承载力预测值与数值模拟结果相符得很好,平均相对误差仅4.9%,最大相对误差小于11%。

关键词：海上风电大直径单桩水平承载力 Abaqus软件

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海上风电高桩承台基础关键部位受力特性研究

海洋技术学报 2024年第1期43卷 63-73页

作者：马彬祝周杰詹懿德王海军中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室天津300350 天津大学建筑工程学院天津300350

海上高桩承台基础结构承台部分的设计主要依靠高桩码头和桥梁等其他高桩承台结构的经验,基于在建工程,为解决设计时容易设计出过厚承台和多余配筋的问题,本文采用有限元对包括土体在内的整个风机基础进行精细化数值模拟计算,计算结果与... 详细信息

海上高桩承台基础结构承台部分的设计主要依靠高桩码头和桥梁等其他高桩承台结构的经验,基于在建工程,为解决设计时容易设计出过厚承台和多余配筋的问题,本文采用有限元对包括土体在内的整个风机基础进行精细化数值模拟计算,计算结果与规范算法进行对比,得到承台设计时规范算法的安全余量,同时提出配筋优化方向。结果表明:基于弹性材料模型计算结果,有限元计算结果小于规范算法计算结果,基桩最大压力相差22.43%,最大上拔力相差2.08%,弯矩差别最大为57.89%,最小为18.85%;基于弹塑性材料模型计算结果,钢筋最大应力出现在钢管桩桩头,承台顶层钢筋受力较小,设计时可加强钢管桩桩头配筋,减少承台顶层钢筋数量。

关键词：钢筋混凝土结构高桩承台大容量机组配筋优化

基于现场监测分析冲刷对海上风电大直径钢管桩的影响

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水电与新能源 2024年第1期38卷 59-62页

作者：葛晓春詹懿德祝周杰乔厚浙江浙能嘉兴海上风力发电有限公司浙江嘉兴314000 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 浙江省深远海风电技术研究重点实验室浙江杭州311122

基于对海上风电大直径钢管桩的监测数据分析了冲刷对钢管桩的影响。理论计算显示,风机基础冲刷会导致结构整体刚度下降,同时增大风机基础桩端位移。现场监测结果表明,风机的一阶频率监测值会在一定幅度范围内围绕设计值波动,一段较长时... 详细信息

基于对海上风电大直径钢管桩的监测数据分析了冲刷对钢管桩的影响。理论计算显示,风机基础冲刷会导致结构整体刚度下降,同时增大风机基础桩端位移。现场监测结果表明,风机的一阶频率监测值会在一定幅度范围内围绕设计值波动,一段较长时间的监测频率值基本能反映风机实际在位频率或接近设计频率。从监测结果可以看出,针对风机中存在的密集模态,需要采用进一步的手段识别分析。其研究成果为海上风电工程的开发和建设提供了重要的技术支持和参考依据。

关键词：海洋工程大直径钢管桩现场监测冲刷频率

基于API规范法的海上风电大直径钢管桩水平承载特性计算

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水电与新能源 2023年第9期37卷 70-73页

作者：储宇詹懿德祝周杰熊根浙江浙能临海海上风力发电有限公司浙江台州318000 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122 浙江省深远海风电技术研究重点实验室浙江杭州311122

海上大口径钢管桩试桩静载测试成本高、周期长、技术困难度大,且有关测试数据和研究成果也相对缺乏。为此,根据上海杭州湾海域风电项目大口径钢管桩的现场水平方向静载测试结果分析,利用国际API标准建议的p-y曲线方法,并结合有限差分方... 详细信息

海上大口径钢管桩试桩静载测试成本高、周期长、技术困难度大,且有关测试数据和研究成果也相对缺乏。为此,根据上海杭州湾海域风电项目大口径钢管桩的现场水平方向静载测试结果分析,利用国际API标准建议的p-y曲线方法,并结合有限差分方法,系统研究了钢管桩水平承载特性和桩周土参数的取值,提出针对API规范的桩基水平承载参数取值建议与钢管桩水平承载特性分析。结果表明,地基上部土壤的性质是影响基桩水平承载特点的最主要因素;在各级水平测试荷载作用下,桩体变形和弯矩的计算值,基本为水平试验值的外包络线;而基于API标准中建议的p-y荷载-位移曲线,可用来分析大口径钢管桩的水平承载力特性。

关键词：海洋工程大直径钢管桩试桩试验水平承载力 API规范法

海上风电单桩基础沙被冲刷防护结构数值模拟研究

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科技通报 2022年第6期38卷 88-92页

作者：周茂强周晓天詹懿德沈佳轶中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州311100 浙江华东工程咨询有限公司杭州311100 浙江大学海洋学院浙江舟山316021

基于江苏竹根沙海上风电场项目典型海域水文地质资料,采用Flow;数值模拟方法,建立单桩基础局部冲刷数值模拟,分析不同尺寸矩形防护板对单桩基础局部冲刷保护效果的影响规律,得到了以下结论:(1)无防护板时,单桩基础冲刷稳定阶段对应的最... 详细信息

基于江苏竹根沙海上风电场项目典型海域水文地质资料,采用Flow;数值模拟方法,建立单桩基础局部冲刷数值模拟,分析不同尺寸矩形防护板对单桩基础局部冲刷保护效果的影响规律,得到了以下结论:(1)无防护板时,单桩基础冲刷稳定阶段对应的最大冲刷深度为1.099 m。(2)设置边长为36 m的矩形防冲刷板后,水流流速在防护板与泥面之间的小间隙内快速减缓,桩前出现堆积体,此时最大冲刷深度仅为无防护板时的1/10左右。(3)边长超过30 m的防护板都能显著限制单桩基础周围的局部冲刷程度。其中36 m防护板所对应的最大冲刷深度最小,为0.102 m。

关键词：海上风电单桩基础局部冲刷矩形防护板 Flow^(3D)

竹根沙海域大直径钢管桩基础水平承载力数值模拟研究

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工程勘察 2021年第8期49卷 34-38页

作者：周茂强詹懿德尚进张强周晓天中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州311122 浙江华东工程咨询有限公司杭州311122 浙江大学海洋学院浙江舟山316021

为研究桩径对大直径钢管桩水平承载性能的影响,采用ABAQUS数值模拟软件建立大直径钢管桩数值模型,开展数值模拟研究。结果表明:数值模拟所得钢管桩桩顶的水平荷载—位移曲线与实测曲线变化趋势一致,数值模型可靠;单桩水平极限承载力随... 详细信息

为研究桩径对大直径钢管桩水平承载性能的影响,采用ABAQUS数值模拟软件建立大直径钢管桩数值模型,开展数值模拟研究。结果表明:数值模拟所得钢管桩桩顶的水平荷载—位移曲线与实测曲线变化趋势一致,数值模型可靠;单桩水平极限承载力随着桩径的增大而线性增大,当桩径扩大3倍时,相应的水平极限荷载提高1倍;同一深度钢管桩桩身挠度随桩径增大呈逐步减小的趋势。本研究成果可为海上风电场大直径钢管桩施工建设提供参考依据。

关键词：海上风电大直径钢管桩水平承载特性 ABAQUS

基于Flow 3D的海上风电单桩基础冲刷防护数值模拟研究

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水力发电 2021年第8期47卷 110-114页

作者：骆光杰詹懿德葛畅沈晓雷郭健中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311100 浙江华东工程咨询有限公司浙江杭州3111002 浙江大学海洋学院浙江舟山316021

基于江苏竹根沙海上风电场项目典型海域水文地质资料,采用Flow 3D数值模拟方法,建立单桩基础局部冲刷数值模拟,分析不同尺寸圆形防护板对单桩基础局部冲刷保护效果的影响规律,得到了以下结论:无防护板时,单桩基础冲刷稳定阶段对应的最... 详细信息

基于江苏竹根沙海上风电场项目典型海域水文地质资料,采用Flow 3D数值模拟方法,建立单桩基础局部冲刷数值模拟,分析不同尺寸圆形防护板对单桩基础局部冲刷保护效果的影响规律,得到了以下结论:无防护板时,单桩基础冲刷稳定阶段对应的最大冲刷深度为1.099 m;设置直径为36 m的圆形防冲刷板后,水流流速在防护板与泥面之间的小间隙内快速减缓,桩前出现堆积体,此时最大冲刷深度仅为无防护板时的11.8%左右;直径超过30 m的防护板都能显著限制单桩基础周围的局部冲刷程度,最大冲刷深度都在0.127 m左右。直径为36 m时,防护板所对应的最大冲刷深度最大,为0.13 m,但变化不大,故在实际工程中,可选择较小尺寸的圆形防护板,亦可达到相类似的效果。

关键词：海上风电单桩基础局部冲刷圆形防护板 Flow 3D