竹根沙海域单桩基础竖向承载力特性数值模拟研究
2021-10-09张强葛畅沈晓雷尚进
南方能源建设 2021年3期
张强,葛畅,沈晓雷,尚进
(1.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,杭州311100;2.浙江华东工程咨询有限公司,杭州3111002;3.浙江大学海洋学院,舟山316021)
随着世界各国海上风电能源进入大规模探索开发阶段,中国的海上风电事业的也随之而来蓬勃发展[1]。到2019年底,全国海上风电累计装机5.93 GW,风电装机占全部发电装机的10.4%;其中江苏省海上风电累计装机容量占全国海上风电累计装机容量的71.5%,规模连续多年领跑全国[2]。江苏省主要风电工程位于岸外辐射沙洲海域,有关辐射沙洲的海域地形、水动力、成因及演变机理和冲刷机制等的研究已取得相当大的进展[3]。但是,目前该海域的地层资料较为匮乏,也极为缺少该海域的试桩资料,因此对辐射沙洲地层中钢管桩的承载性能进行研究具有重要意义。
就目前而言,海上风电桩基础广泛采用大直径钢管桩基础,由于风机的发电功率以及整体结构规模都越来越大,其桩基础的承载性能在结构整体稳定性将起到更加重要的作用,也对桩基础的承载力提出更高的要求[4]。确定大直径钢管桩承载特性的最有效的方法是现场静载试验,但采用该方法有两大难点,一是海上试桩实验环境较为复杂,难度较高,二是成本昂贵[5-6]。当前,基于宝贵的现场试桩试验实测数据,采用数值模拟软件建立桩基数值模型,开展相应的桩基受力分析,为确定大直径钢管桩的承载性能提供了一种行之有效的方法[7-11]。王慧英等[7]采用ABAQUS软件分析了单桩桩径和桩长尺度对竖向承载力特性的影响。……
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