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基于精确桩土模型的桁架式大型海上风力机地震动力学响应分析

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热能动力工程 2021年第6期36卷 143-151页

作者：薛世成岳敏楠闫阳天李春上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

为更精确研究桁架式大型海上风力机在地震载荷作用下的结构动力学响应,建立桩土模型,描述土体物理性质与桩-土间的相互作用,以桁架式支撑结构的美国可再生能源实验室(NREL)5 MW海上风力机为研究对象,建立有限元模型并分析在湍流风与地... 详细信息

为更精确研究桁架式大型海上风力机在地震载荷作用下的结构动力学响应,建立桩土模型,描述土体物理性质与桩-土间的相互作用,以桁架式支撑结构的美国可再生能源实验室(NREL)5 MW海上风力机为研究对象,建立有限元模型并分析在湍流风与地震联合作用下的动力学响应。结果表明:相较于湍流风,地震作用对桁架式海上风力机动力学响应的影响更加剧烈;地震导致塔顶位移显著增大;桁架结构与塔架的连接处存在Mises应力积聚,且在地震影响下其更为严重;地震对桩基的运动状态产生显著影响,位移最大值出现在桩底。

关键词：桁架式海上风力机动力学响应桩土模型地震

不同桩土模型对海上风机单桩基础设计的影响研究

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建筑结构 2018年第S2期48卷 834-837页

作者：周全智迟洪明吴永祥龙源(北京)风电工程设计咨询有限公司北京100034

利用FDOW软件对某海上风电场单桩基础项目进行分析。采用不同桩土分析方法,如m法、传统p-y曲线法、大直径桩p-y曲线法(考虑大直径效应)建立桩土模型。进一步从桩土p-y曲线、桩水平承载力、桩体强度、桩体变形、桩截面弯矩、单桩结构频... 详细信息

利用FDOW软件对某海上风电场单桩基础项目进行分析。采用不同桩土分析方法,如m法、传统p-y曲线法、大直径桩p-y曲线法(考虑大直径效应)建立桩土模型。进一步从桩土p-y曲线、桩水平承载力、桩体强度、桩体变形、桩截面弯矩、单桩结构频率等方面详细研究了各种方法对海上风机单桩基础设计的影响。最后给出有益于工程设计的结论,供该类海上风机基础设计参考。

关键词：单桩大直径效应桩土模型 m法 p-y曲线

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径向渐变土中低应变测桩的数值计算分析

合肥工业大学学报（自然科学版） 2016年第2期39卷 233-238页

作者：高子杰刘东甲姜静刘华瑄柯宅邦张健合肥工业大学资源与环境工程学院安徽合肥230009 安徽省地质矿产勘查局313地质队安徽六安237010 安徽省建筑科学研究设计院安徽合肥230001

文章基于三维轴对称数值计算方法,建立了在桩侧径向土参数(剪切波速和密度)渐变条件下的三维桩土计算模型,计算得到了在瞬态纵向激振力作用下的桩顶理论速度时域曲线,然后对其进行变换得到相应的频域曲线。通过调整不同扰动区域的桩侧... 详细信息

文章基于三维轴对称数值计算方法,建立了在桩侧径向土参数(剪切波速和密度)渐变条件下的三维桩土计算模型,计算得到了在瞬态纵向激振力作用下的桩顶理论速度时域曲线,然后对其进行变换得到相应的频域曲线。通过调整不同扰动区域的桩侧径向土的参数渐变范围,发现了在不同土参数(剪切波速和密度)渐变条件下时域曲线的区别以及频域曲线中各阶频率在参数渐变下的一些规律。工程实例的结果表明渐变参数下模型的曲线与实测曲线更为吻合。

关键词：三维轴对称桩土模型桩侧径向土时域曲线频域曲线

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无损射水插桩专用设备关键技术研究

无损射水插桩专用设备关键技术研究

作者：程晓萍华北水利水电大学

学位级别：硕士

自从黄河上游小浪底水库开始运行,导致下游水势小且以造成河道畸形,畸形的河道是非常难治理的。无损射流插桩技术是将高压水射流技术与插桩技术相结合,形成了一种新型的插装效率高,对环境危害小,设备质量轻,便于拆卸和搬运的设备,适合... 详细信息

自从黄河上游小浪底水库开始运行,导致下游水势小且以造成河道畸形,畸形的河道是非常难治理的。无损射流插桩技术是将高压水射流技术与插桩技术相结合,形成了一种新型的插装效率高,对环境危害小,设备质量轻,便于拆卸和搬运的设备,适合运用在黄河水面上。因此,采用无损射流插装机对黄河畸形进行控制。本文是以黄河下游应急抢险和小水河道整治为研究背景,以重复组装式导流桩坝运用高压水射流插桩和黄河下游土质为研究对象,充分研究无损射术插桩设备。由于影响插装以及插装稳定性的因素有很多,本文将通过以下几种方式对装置的联结装置及插装过程两个关键技术进行设计和分析:(1)本文在传统的对装备进行校核的基础上,进行进一步的研究,通过运用超静定的计算方法,弹性曲梁公式,力平衡等方法对联结装置进行了更深入的受力分析及校核,并通过运用三维建模软件SOLIDWORKS,以及有限元分析软件ANSYS对联结装置进行有限元分析,分析其变形状况和受力状况,对理论分析进行了进一步的验证。通过对联结装置的计算及分析,提高了整体设备的安全性,为设备的寿命提供了理论基础。(2)通过分析高压水射流破土的原理,并对影响水射流效率的3个主要因素进行了分析,从而对影响破土效率的喷嘴进行了设计,并运用临界破土压力的计算方法与高压水流作用在土体面上的力进行比较,计算出来最小喷射速度,为水射流技术提供了一个有效的理论基础。在此基础上,通过对桩土模型进行分析,运用有限元分析软件ANSYS,对无损射水插装过程进行分析。通过设置4个不同的喷嘴出口的速度,得到相对应4个不同的沉降过程,对其进行比对及分析。最终得知水射流速度越大,则插装速度越快,但是若水射流速度过大,则其插装越不稳定。最终选出较为合理的喷嘴出口的速度。

关键词：无损射水插桩桩土模型有限元分析三维建模

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青海地区公路桥涵病害调查及整治探讨

青海地区公路桥涵病害调查及整治探讨

作者：刘宏伟合肥工业大学

学位级别：硕士

公路桥涵病害一直是困扰公路建设、养护、使用者的一大难题。青海省由于其独特的气候条件,公路桥涵病害与国内其他地区的病害有着本质的区别,带有明显青海高寒地区特征的病害,因此开展高寒地区桥涵病害调研及整治对策探讨具有十分重要... 详细信息

公路桥涵病害一直是困扰公路建设、养护、使用者的一大难题。青海省由于其独特的气候条件,公路桥涵病害与国内其他地区的病害有着本质的区别,带有明显青海高寒地区特征的病害,因此开展高寒地区桥涵病害调研及整治对策探讨具有十分重要的意义。本文通过实地调查青海境内国道G227、G214、G315、G109、S204、平阿高速等公路部分路段桥涵现状、病害及收集以往年份病害及整治统计数据的基础上,进行了如下探讨：(1)初步分析了桥梁病害与青海气象温度、地质地貌、水文等因素方面存在的因果关系,归纳出各种外界条件下可能发生的病害,总结梳理出青海地区常发生的病害有2类12项。(2)采用MidasFEA数值分析了冻土不同温度下冻胀融沉的承载力和变形。(3)通过现有的病害桥梁承载力评估办法,评估了G315西宁市高架桥某段某跨,实测数据和计算数据较为吻合。(4)青海桥涵病害80%以上主要表现形式为裂缝。根据裂缝开展的不同原因,将裂缝分为三类,并给出对不同的裂缝建议性的处治意见。(5)青海地区桥梁出现病害的地方一般温度较低,施工不便,本文结合已有工程实践案例,并通过计算分析进一步探讨了采用FRP材料修补裂缝的可行性和合理性。本文研究结论可为建立青海高寒地区中、小桥、涵病害数据库及后期大数据分析病害特征,绘制基于GIS的病害预防图提供借鉴和参考。

关键词：病害成因冻土桩土模型调查预防

宁连路灌南收费站桩基检测及提高单桩承载力研究

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宁连路灌南收费站桩基检测及提高单桩承载力研究

作者：徐决华河海大学

学位级别：硕士

本文围绕工程实例介绍了基桩竖向承载力的工程概念，桩土模型的基本原理和桩的竖向承载极限状态理论，指出地基土强度和桩身质量是直接影响基桩承载力大小的主要因素。同时，本论文还介绍了桩基承载力检测的静载荷试验方法和高应变拟合... 详细信息

本文围绕工程实例介绍了基桩竖向承载力的工程概念，桩土模型的基本原理和桩的竖向承载极限状态理论，指出地基土强度和桩身质量是直接影响基桩承载力大小的主要因素。同时，本论文还介绍了桩基承载力检测的静载荷试验方法和高应变拟合方法。工程实际中，这两种方法相辅相成，结合使用。静载荷试验方法是公认的直观、可靠、精度高的基桩承载力检测方法，一般采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件进行实验，以获得测桩的极限承载力和沉降量。但是，静载荷试验方法对桩身完整性的判断则无能为力。高应变拟合方法是动测方法的一种，它依据弹性波的传播机理，建立一维线性波动方程，在一定的假设条件下求解波动方程，从而分析得到测桩的极限承载力和桩身完整性结论。实际中常采用波形拟合的数学模型。高应变拟合方法对沉降量难于把握。本文结合某工程桩基承载力的静载荷试验和高应变动力检测的结果，详细分析了桩基承载力不满足设计要求以及工程事故发生的诸多原因。结合多年的工作经验，作者指出岩土工程勘察、设计、施工、监理和检测等工作程序直接影响了桩基工程的质量。故，要保证工程质量就必须采取科学有效的管理方法协调勘察、设计、施工、监理和质量检测各环节的工作，严格按有关规范、规程办事，并努力提高有关工程师的素质和业务水平。

关键词：高应变动测法静载试验单桩承载力波形拟合桩土模型