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复合加载模式下不排水饱和软黏土中宽浅式筒型基础地基承载力包络线研究 被引量：40
1
作者 刘润 王磊 +2 位作者 丁红岩 练继建 李宝仁 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期146-154,共9页
作为高耸结构物,海上风机受到巨大的水平荷载作用。宽浅式筒型基础是为适应中国近海荷载特点而研发的一种新型海上风机基础形式,经典的地基承载力计算公式无法精确地计算复合加载模式下宽浅式筒型基础地基的极限承载力。通过数值计算研... 作为高耸结构物,海上风机受到巨大的水平荷载作用。宽浅式筒型基础是为适应中国近海荷载特点而研发的一种新型海上风机基础形式,经典的地基承载力计算公式无法精确地计算复合加载模式下宽浅式筒型基础地基的极限承载力。通过数值计算研究了不排水饱和软黏土中宽浅式筒型基础在V-H、V-M、H-M和V-H-M加载模式下的地基承载力包络线,并提出了V-H和V-M加载模式下的地基承载力包络线的表达式。研究结果表明V-H和V-M加载模式下宽浅式筒型基础地基承载力包络线具有对称性,而H-M加载模式下呈非对称性,其非对称性随着基础深宽比增大而更加显著;V-H-M加载模式下地基承载力包络线的形状受竖向荷载V的影响,表现为包络线关于M轴的非对称性随着竖向荷载的增大而减弱。可根据海上风机的实际受力状态与该破坏包络线之间的相对关系,评价实际受荷状态下筒型基础的稳定性。 展开更多
关键词 复合加载 宽浅式筒型基础 地基极限承载力 包络线
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宽浅式筒型基础竖向承载力研究 被引量：19
2
作者 刘梅梅 练继建 +1 位作者 杨敏 王海军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期379-384,共6页
通过有限元计算,研究了不同长径比下筒型基础竖向压载作用下的承载特性,分析了竖向荷载作用下宽浅式筒型基础的失效模式,并与试验结果进行对照,数值计算与模型试验的荷载–位移曲线虽存在一定差距,但整体趋势相近。对筒型基础不同部位... 通过有限元计算,研究了不同长径比下筒型基础竖向压载作用下的承载特性,分析了竖向荷载作用下宽浅式筒型基础的失效模式,并与试验结果进行对照,数值计算与模型试验的荷载–位移曲线虽存在一定差距,但整体趋势相近。对筒型基础不同部位在承担竖向压载时所承担的比例变化进行分析,其中,筒顶接触反力、内侧摩阻力及端阻力承担90%以上的荷载比例,计算极限承载力时可将筒内土与筒作为一个整体。给出了筒壁土压力的分布形式,在汉森理论的基础上提出适用于宽浅式筒型基础竖向承载力的计算公式,并与有限元、试验结果进行比较,除长径比为1.0的模型外,相对误差均在10%以内。 展开更多
关键词 宽浅式筒型基础 长径比 模型试验 有限元法 位移控制法
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海上风电大直径宽浅式筒型基础抗弯特性分析 被引量：19
3
作者 刘润 陈广思 +1 位作者 刘禹臣 徐余 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期393-400,共8页
风机属于高耸结构物,承受巨大的弯矩是海上风电基础区别于其他常见结构基础的重要特征.大直径宽浅式筒型基础是适应海上风电特征荷载作用的新型基础型式.筒型基础的直径、入土深度、顶盖及侧壁厚度是控制其抗弯能力的重要技术参数.结合... 风机属于高耸结构物,承受巨大的弯矩是海上风电基础区别于其他常见结构基础的重要特征.大直径宽浅式筒型基础是适应海上风电特征荷载作用的新型基础型式.筒型基础的直径、入土深度、顶盖及侧壁厚度是控制其抗弯能力的重要技术参数.结合某海上风电工程实例,采用数值分析方法,系统研究了不同尺寸特征参数对筒型基础传递及抵抗弯矩荷载的影响,揭示了弯矩荷载作用下宽浅式筒型基础的失效模式及基础转动点位置;研究了地基承载力设计中等效均质算法的合理性.研究表明:基础抗弯承载能力随筒型基础的直径及入土深度的增加而显著增长;在弯矩荷载作用下,筒周围土体出现贯通的弧形破坏面而在基础下方土体中存在曲边三角形的稳定区;对于实际工程中的上软下硬成层土地基,经等效均质化后,将导致计算得到的基础抗弯极限承载力明显偏高. 展开更多
关键词 海上风电 宽浅式筒型基础 弯矩荷载 地基承载力 破坏模式
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黏土中宽浅式筒型基础筒土协同承载模式研究 被引量：11
4
作者 马鹏程 刘润 +2 位作者 张浦阳 刘永刚 练继建 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期88-97,共10页
宽浅式筒型基础是一种新型的海上风电基础,该基础在控制地基差异沉降方面具有巨大优势。但目前工程应用中宽浅式筒型基础的设计方法尚不成熟,一般是将筒内土体与筒视为整体,参照实体墩式基础的设计规范进行设计验算。文中基于宽浅式筒... 宽浅式筒型基础是一种新型的海上风电基础,该基础在控制地基差异沉降方面具有巨大优势。但目前工程应用中宽浅式筒型基础的设计方法尚不成熟,一般是将筒内土体与筒视为整体,参照实体墩式基础的设计规范进行设计验算。文中基于宽浅式筒型基础大比尺模型试验,分析筒型基础在受荷过程中所受土压力的变化规律,发现只有部分筒内土体与基础协同作用。为研究筒土协同作用,提出了筒土协同度的概念,运用基于试验参数的数值模拟方法就加荷条件、筒型基础结构尺寸、筒内分仓形式、分仓板高度和厚度及筒土相对刚度等因素对筒土协同度的影响进行系统分析,并研究筒土协同度对承载力的影响,为基础结构的优化设计提供参考。 展开更多
关键词 宽浅式筒型基础 承载力 筒土协同度 大比尺试验 海上风电
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海床表层软土对宽浅式筒型基础承载特性影响研究 被引量：3
5
作者 练继建 翁珮瑶 +2 位作者 郭耀华 王海军 杨旭 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2022年第3期1-9,共9页
近海海床表层多为软黏土或淤泥质土,为探究海床表层软土对海上风电宽浅式筒型基础承载特性的影响,以中国广东某海域风电场为背景,通过有限元分析的方法,研究竖向、水平、弯矩荷载作用下软土层厚度和土体强度对基础极限承载力、破坏模式... 近海海床表层多为软黏土或淤泥质土,为探究海床表层软土对海上风电宽浅式筒型基础承载特性的影响,以中国广东某海域风电场为背景,通过有限元分析的方法,研究竖向、水平、弯矩荷载作用下软土层厚度和土体强度对基础极限承载力、破坏模式以及筒基土压力分布的影响。研究结果表明:当软土层厚度小于H/2(H为筒裙高度)时,单向荷载作用下宽浅式筒型基础极限承载力随软土层厚度的增加呈线性减小的趋势;当软土层厚度大于H/2后,承载力降低速率逐渐增大。表层软土的存在,使得塑性区范围缩小,软土层内土体塑性破坏更加明显。竖向荷载作用下,随软土层厚度的增大,筒顶承载先减小后增大,筒内侧摩阻力先增大后减小;水平荷载和弯矩作用下,筒侧被动土压力的降低是引起软土覆盖地基中基础承载能力降低的主要因素。 展开更多
关键词 宽浅式筒型基础 表层软土 极限承载力 地基破坏模式 土压力
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黏土中宽浅式筒型基础与地基的地震响应 被引量：1
6
作者 刘润 马鹏程 练继建 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期366-377,共12页
我国近海地基以软黏土地基为主,在地震频发的场地中,地震荷载的作用会导致浅层黏土地基的土强度发生弱化,而宽浅式筒型基础是一种新型的海上风电基础,其入土深度较浅,因此宽浅式筒型基础对地震作用下浅层土体的强度弱化较为敏感.为研究... 我国近海地基以软黏土地基为主,在地震频发的场地中,地震荷载的作用会导致浅层黏土地基的土强度发生弱化,而宽浅式筒型基础是一种新型的海上风电基础,其入土深度较浅,因此宽浅式筒型基础对地震作用下浅层土体的强度弱化较为敏感.为研究黏土中宽浅式筒型基础与地基的地震响应规律,以实际场地中原型宽浅式筒型基础为依据,参照原型宽浅式筒型基础的1阶自振频率设计并开展了一系列离心机振动台试验,监测了宽浅式筒型基础作用下黏土地基在震中和震后的孔隙水压力响应,分析了宽浅式筒型基础和黏土地基的加速度变化,研究了筒型基础作用下黏土地基的剪应力-剪应变关系,揭示了黏土地基中宽浅式筒型基础结构与地基的动力响应规律.结果表明,地震作用下黏土地基中的超静孔隙水压力累积存在滞后效应,且位于筒型基础中心线上土体的超静孔隙水压力相对较小,宽浅式筒型基础产生的大面积附加荷载作用有利于减小黏土地基振动弱化程度;随着埋深的减小,黏土地基的加速度在ELCentro波作用下呈线性衰减规律,在SIN波作用下呈非线性衰减规律,塔筒处加速度与基础顶盖处加速度相当且峰值加速度明显小于浅层地基;基础底面以下土体的应力应变滞回圈随埋深的增加而增大,而基础底面处土体的剪应变明显提高. 展开更多
关键词 宽浅式筒型基础 离心机振动台试验 黏土地基 加速度 孔隙水压力
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