波浪与地震荷载共同作用下桩的动力响应
2021-06-29刘晨晨李明广周香莲黎蔚杰
上海交通大学学报 2021年6期
刘晨晨,张 琪,李明广,周香莲,黎蔚杰
(上海交通大学 海洋工程国家重点实验室; 土木工程系, 上海 200240)
随着传统能源的大量消耗,越来越多的国家开始可再生能源的发展与使用.风能是一种清洁高效的能源,在沿海地区的储备极其丰富.基于成本与技术的考虑,大部分海上风机基础采用的是单桩基础.对于我国而言,海岸线绵长,海上风能资源十分丰富,但大多处于地震烈度较高的地区,海上风机不仅会受到波浪荷载的循环作用,同时也面临着地震破坏的风险.因此,在海上风机单桩基础设计过程中,为确保结构安全性,需充分考虑波浪荷载与地震荷载等复杂的海洋环境荷载对于桩基的影响.
近年来,许多学者对于地震荷载作用下桩基的动力响应问题进行了大量研究.其中,刘宗贤等[1]对分层弹性地基中的单桩基础按Winkler模型进行了特性分析,给出了桩基础横向自振特性及在横向动力与地震荷载作用下的解析解.Kjørlaug等[2]研究了海上风机单桩基础在水平地震与竖向地震作用下的动力响应问题,在他们的研究中,桩对于地震加速度具有一定的放大效应,桩顶的加速度放大系数为2.吴小峰等[3]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,从物理模型尺度上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.
对于海上风机单桩基础受波浪荷载作用……
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