海上风电筒型结构基础层状地基参数优化反演
2019-02-13练继建董霄峰王海军
天津大学学报(自然科学与工程技术版) 2019年4期
赵 悦 ,练 冲 ,练继建 ,董霄峰 ,王海军
(1.天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300350;2.天津大学建筑工程学院,天津 300350)
海上风电作为一种可再生的清洁能源,越来越受到世界各国的重视[1-2].我国拥有丰富的海上风能资源,“十三五”规划指出到 2020年我国海上风电并网装机容量计划达到 500×104kW.海上风电以其风资源稳定、占用土地少、离沿海地区近等优点成为我国发展可再生清洁能源的重要组成部分[3-4].
海上风电结构主要包括转子、发电机、机舱组成的上部结构和塔筒、基础组成的支撑结构.统计表明,支撑结构费用约占整个海上风电结构总投资的20%至25%[5].其中复合筒型基础是一种适用于我国沿海软黏土地基的新型基础形式,以其优越的性能在海上风电中逐渐应用[6-7].复合筒型基础作为一种宽浅式基础,浅层地基参数取值特别是弹性模量对其动力特性影响较大.有研究表明,地基刚度会对海上风电结构的自振频率产生直接影响[8-9].因此,地基参数取值对海上风电复合筒型基础设计和校核有着重要影响,成为工程实践中的关键问题.
现有的海上风电基础结构方法常采用等效梁模型法和数值模拟法[8-11].数值模拟中有限元法在岩土工程中广泛应用,土体本构模型和土体参数的选取往往是关键因素[12].在土体参数中,国外规范中推荐选取土体的剪切模量等参数[13-14];我国地勘设计资料中常给出地基压缩模量,这与数值模拟计算中选择土体……
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