海上风电筒型基础在水平力和力矩耦合作用下的变形模式研究

刘智敏; 陈广思; 王晓磊; 李成凤; 刘润

doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2023-1975

欢迎来到能源电力期刊网！

English Version 读者登录期刊登录

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

海上风电筒型基础在水平力和力矩耦合作用下的变形模式研究

更新时间：2025-10-18

- 海上风电筒型基础在水平力和力矩耦合作用下的变形模式研究
- RESEARCH ON DEFORMATION MODE OF BUCKET FOUNDATION IN CLAY UNDER COUPLING LOAD
- 太阳能学报 2025年46卷第3期页码：697-704
- 作者机构：
  
  1. 天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室,天津 300072
  2. 河北工程大学土木工程学院,邯郸 056038
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2023-1975
  中图分类号： TU470
- 网络出版：2025-04-07，
  
  纸质出版：2025
- 稿件说明：
移动端阅览
刘智敏, 陈广思, 王晓磊, 李成凤, 刘润. 海上风电筒型基础在水平力和力矩耦合作用下的变形模式研究[J]. 太阳能学报, 2025, 46(3): 697-704.

Liu Zhimin, Chen Guangsi, Wang Xiaolei, et al. RESEARCH ON DEFORMATION MODE OF BUCKET FOUNDATION IN CLAY UNDER COUPLING LOAD[J]. 2025, 46(3): 697-704.
刘智敏, 陈广思, 王晓磊, 李成凤, 刘润. 海上风电筒型基础在水平力和力矩耦合作用下的变形模式研究[J]. 太阳能学报, 2025, 46(3): 697-704. DOI： 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2023-1975.

Liu Zhimin, Chen Guangsi, Wang Xiaolei, et al. RESEARCH ON DEFORMATION MODE OF BUCKET FOUNDATION IN CLAY UNDER COUPLING LOAD[J]. 2025, 46(3): 697-704. DOI： 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2023-1975.

摘要

开展系列筒型基础离心机试验

通过在不同高度对筒型基础施加水平荷载

研究地基的变形发展过程和筒型基础的抗力变化规律

进而结合Abaqus有限元分析

揭示筒型基础在水平力和力矩耦合作用下

转动中心位置的变化规律及运动模式由平动过渡到转动的过程

提出通过转动中心位置变化确定筒型基础地基变形发展过程的方法

并解释筒型基础在水平力与力矩耦合作用下出现承载力包络线向外扩张的原因。

Abstract

In this study

a series of centrifugal model tests on bucket foundation were conducted by applying horizontal loads at different heights to investigate the development of ground deformation and the variation of resistance in bucket foundations. By the use of Abaqus finite element method

the changing pattern of the rotation center position and the transition from translation to rotation under the coupling effect of horizontal forces and moments in bucket foundations were revealed. A method was proposed to determine the development process of ground deformation in bucket foundations by analyzing the variation of the rotation center position. Furthermore

the reason for the expansion of the bearing capacity envelope under the coupling effect of horizontal forces and moments in bucket foundations was explained.

关键词

Keywords

references

ALI S W, SADIQ M, TERRICHE Y, et al.Offshore wind farm-grid integration: a review on infrastructure, challenges, and grid solutions[J]. IEEE access, 2021, 9: 102811-102827.

CHEN Y H, LIN H Y.Overview of the development of offshore wind power generation in China[J]. Sustainable energy technologies and assessments, 2022, 53: 102766.

ARSHAD M, O’KELLY B C. Offshore wind-turbine structures: a review[J]. Proceedings of the Institution of Civil Engineers - energy, 2013, 166(4): 139-152.

陈达. 海上风电机组基础结构[M]. 北京: 中国水利水电出版社, 2014.

张浦阳, 熊康平, 丁红岩, 等. 大尺度海上风电筒型基础在风荷载下的响应研究[J]. 太阳能学报, 2013, 34(12): 2108-2114.

王海军, 刘伟, 闫晓荣, 等. 海上风电单筒多舱筒型基础筒体屈曲特性研究[J]. 太阳能学报, 2022, 43(7): 402-408.

王海军, 余洪晨, 闫晓荣, 等. 桩筒组合基础地基承载力特性研究[J]. 太阳能学报, 2021, 42(9): 312-317.

刘润, 陈广思, 刘禹臣, 等. 海上风电大直径宽浅式筒型基础抗弯特性分析[J]. 天津大学学报(自然科学与工程技术版), 2013, 46(5): 393-400.

刘永刚, 丁红岩, 张浦阳. 淤泥质黏土中复合筒型基础水平承载力试验研究[J]. 岩土工程学报, 2016, 38(12): 2315-2321.

LI D Y, ZHANG Y K, FENG L Y, et al.Capacity of modified suction caissons in marine sand under static horizontal loading[J]. Ocean engineering, 2015, 102: 1-16.

李文轩, 范开放, 刘永刚, 等. 粉砂地基中复合筒型基础水平承载特性研究[J]. 水利水运工程学报, 2023(2): 87-95.

王雪菲, 李德明, 乐从欢, 等. 海上风电机宽浅式筒型基础渐进破坏研究[J]. 同济大学学报(自然科学版), 2022, 50(4): 537-544.

练继建, 翁珮瑶, 郭耀华, 等. 海床表层软土对宽浅式筒型基础承载特性影响研究[J]. 海洋工程, 2022, 40(3): 1-9.

WANG J Y, LIU R, YANG X, et al.An optimised failure envelope approach of bucket foundation in undrained clay[J]. Ships and offshore structures, 2021, 16(sup 2): 42-55.

KELLY R B, HOULSBY G T, BYRNE B W.A comparison of field and laboratory tests of caisson foundations in sand and clay[J]. Géotechnique, 2006, 56(9): 617-626.

ZHU B, KONG D Q, CHEN R P, et al.Installation and lateral loading tests of suction caissons in silt[J]. Canadian geotechnical journal, 2011, 48(7): 1070-1084.

WANG X F, YANG X, ZENG X W.Centrifuge modeling of lateral bearing behavior of offshore wind turbine with suction bucket foundation in sand[J]. Ocean engineering, 2017, 139: 140-151.

蒋敏敏, 蔡正银, 肖昭然, 等. 黏土中箱筒型基础防波堤静力失稳破坏模式和承载力研究[J]. 岩土工程学报, 2020, 42(4): 642-649.

FINNIE I, RANDOLPH M.Punch-through and liquefaction induced failure of shallow foundations on calcareous sediments[C]//Proceedings of the 7th International conference on the behaviour of offshore Structures. BOSS ’94, Boston, MA, USA: 217-230

CHUNG S F, RANDOLPH M F, SCHNEIDER J A.Effect of penetration rate on penetrometer resistance in clay[J]. Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering, 2006, 132(9): 1188-1196.

VULPE C, GOURVENEC S, POWER M.A generalised failure envelope for undrained capacity of circular shallow foundations under general loading[J]. Géotechnique letters, 2014, 4(3): 187-196.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

海上风电单筒多舱筒型基础筒体屈曲特性研究

静水及波浪中四筒型基础的动力及运动特性研究

海上风电筒型基础整机运输过程荷载识别研究

一体化运输安装船系泊状态下运动响应分析