施工期海上风机高桩承台基础剪力件设计
2021-12-17左晶晶罗成喜王文华
船海工程 2021年6期
左晶晶,李 娜,罗成喜,王文华
(1.中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司 新能源工程设计院,长沙 410014;2.大连理工大学 a.海岸和近海工程国家重点实验室;b.建设工程学部 工程抗震研究所,辽宁 大连 116024)
风机基础是风机工程的关键部分,目前国内外风机基础应用较多的形式有单桩基础、重力式基础、桩基承台基础、高桩承台基础、三脚架或多脚架基础和导管架基础等多种形式[1]。在海上风机基础形式中,高桩承台基础具有结构安全性能高、施工工艺成熟等优点[2],已广泛应用于近海风电场中。高桩承台基础施工过程中,封底混凝土与钢管桩间并非完全粘结,承台与钢吊箱自重荷载主要依靠封底混凝土与钢管桩间的黏结力承担,当承台与钢吊箱自重超过该粘结力时,就会导致承台失稳乃至破坏。针对该问题,目前主要采取的安全措施为①增加封底混凝土的厚度[3-4],此措施经济性较差;②通过在钢管桩四周焊接剪力件来增加封底混凝土与桩基间的粘结力[5-6],该措施可确保基础施工安全,经济性明显好于前者。不过,目前实际工程中多根据经验来确定剪力件的类型及数量,设计时多偏保守。为此,考虑采用接触单元,对钢管桩和封底混凝土之间的粘结滑移进行数值模拟,并选用分离式有限元模型建立包含钢筋剪力件的整体模型,其中,通过设置非线性土弹簧来考虑下部桩土相互作用。据此开展施工阶段海上风机高桩承台基础钢管桩……
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