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海上風(fēng)電樁基礎(chǔ)的承載機理和分析方法

海上風(fēng)電樁基礎(chǔ)的承載機理和分析方法

定 價:¥68.00

作 者: 張小玲,許成順著
出版社: 北京工業(yè)大學(xué)出版社
叢編項:
標 簽: 暫缺

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ISBN: 9787563986859 出版時間: 2024-10-01 包裝: 平裝-膠訂
開本: 16開 頁數(shù): 字數(shù):  

內(nèi)容簡介

  本書介紹了作者及其研究團隊多年來針對海上風(fēng)電樁基礎(chǔ)方面所取得的創(chuàng)新研究成果。主要包括動力荷載條件下樁土相互作用、樁基動力響應(yīng)以及樁基承載性能等研究現(xiàn)狀,以及海洋荷載作用下飽和砂土中樁土相互作用,長期循環(huán)荷載作用下的大直徑單樁p-y曲線和相關(guān)的室內(nèi)模型試驗,最后介紹了復(fù)雜海洋環(huán)境下海上風(fēng)電基礎(chǔ)的動力響應(yīng)與承載特性計算方法。研究成果對于海洋風(fēng)電技術(shù)取得突破進展,提高風(fēng)電工程的安全性與性價比具有重要意義。

作者簡介

  張小玲,女,北京工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)學(xué)部教授,博士生導(dǎo)師,北京工業(yè)大學(xué)日新人才,高層次創(chuàng)新人才培養(yǎng)優(yōu)秀指導(dǎo)教師。主要從事土動力學(xué)、海洋土力學(xué)、巖土工程防災(zāi)減災(zāi)等方面的研究。許成順,女,教授、博士生導(dǎo)師、國家杰出青年基金獲得者、北京市青年教學(xué)名師,現(xiàn)任北京工業(yè)大學(xué)城市建設(shè)學(xué)部主任。主要從事飽和土動力學(xué)與土-結(jié)構(gòu)耦合體系抗震領(lǐng)域研究。

圖書目錄

第 1 章  海上風(fēng)電樁基礎(chǔ)動力特性研究現(xiàn)狀 ………………………………… 1 
1.1  循環(huán)荷載作用下飽和土體的強度弱化 ………………………………… 2 
1.2  海上大直徑單樁基礎(chǔ)的樁土相互作用 ………………………………… 3 
1.3  海上風(fēng)電樁基礎(chǔ)動力響應(yīng)的試驗研究 ………………………………… 4 
1.4  海上風(fēng)電基礎(chǔ)的承載性能研究 ………………………………………… 6 
參考文獻 ……………………………………………………………………… 7 
第 2 章  強度弱化條件下樁土相互作用的力學(xué)模型 ……………………… 10 
2.1  飽和砂土的循環(huán)扭剪動強度試驗 …………………………………… 10 
2.1.1  試驗設(shè)備介紹 ……………………………………………………… 10 
2.1.2  循環(huán)扭剪強度試驗內(nèi)容 …………………………………………… 12 
2.1.3  試驗結(jié)果及分析 …………………………………………………… 15 
2.1.4  小結(jié) ………………………………………………………………… 18 
2.2  飽和砂土弱化參數(shù)的確定方法 ……………………………………… 19 
2.2.1  飽和砂土的強度參數(shù)計算分析 …………………………………… 19 
2.2.2  飽和砂土的弱化參數(shù)計算分析 …………………………………… 22 
2.2.3  飽和砂土弱化參數(shù)的理論公式 …………………………………… 26 
2.2.4  小結(jié) ………………………………………………………………… 29 
2.3  強度弱化條件下的樁土相互作用 …………………………………… 30 
2.3.1  砂土地基中的 p-y 曲線計算模型 ………………………………… 30 
2.3.2  強度弱化條件下的 p-y 曲線計算模型 …………………………… 34 
2.3.3  算例驗證與分析 …………………………………………………… 38 
2.3.4  小結(jié) ………………………………………………………………… 42 
2.4  循環(huán)荷載作用下的樁土相互作用 …………………………………… 43 
2.4.1  極限土抗力的理論計算 …………………………………………… 44 
2.4.2  樁土相對位移的計算 ……………………………………………… 49
2.4.3  動力 p-y 曲線計算模型 …………………………………………… 51 
2.4.4  小結(jié) ………………………………………………………………… 53 
參考文獻 …………………………………………………………………… 53 
第 3 章  海上風(fēng)機大直徑樁基礎(chǔ) p-y 曲線計算模型 ……………………… 56 
3.1  考慮尺寸效應(yīng)的大直徑樁基礎(chǔ) p-y 曲線修正 ……………………… 57 
3.1.1  現(xiàn)有 p-y 曲線模型 ………………………………………………… 57 
3.1.2  數(shù)值模型的建立與驗證 …………………………………………… 59 
3.1.3  極限土抗力的修正 ………………………………………………… 63 
3.1.4  初始地基反力模量的修正 ………………………………………… 67 
3.1.5  修正 p-y 曲線模型驗證 …………………………………………… 71 
3.1.6  小結(jié) ………………………………………………………………… 73 
3.2  循環(huán)荷載作用下大直徑樁周土的剛度衰減模型 …………………… 74 
3.2.1  有限元軟件用戶子程序 …………………………………………… 75 
3.2.2  砂土剛度衰減模型研究 …………………………………………… 78 
3.2.3  剛度衰減模型在軟件中的實現(xiàn) …………………………………… 80 
3.2.4  小結(jié) ………………………………………………………………… 82 
3.3  循環(huán)荷載作用下砂土剛度衰減的大直徑樁 p-y 曲線修正 ………… 82 
3.3.1  波流荷載計算 ……………………………………………………… 83 
3.3.2  土體剛度衰減計算結(jié)果 …………………………………………… 90 
3.3.3  長期循環(huán)荷載作用下極限土抗力的修正 ………………………… 90 
3.3.4  長期循環(huán)荷載作用下初始地基反力模量的修正 ………………… 98 
3.3.5  小結(jié) ……………………………………………………………… 101 
參考文獻 …………………………………………………………………… 102 
第 4 章  復(fù)雜海洋荷載作用下海上風(fēng)電樁基礎(chǔ)動力模型試驗 ………… 104 
4.1  風(fēng)浪流荷載計算理論及模擬方法 …………………………………… 104 
4.1.1  風(fēng)荷載的計算與模擬 …………………………………………… 105 
4.1.2  波浪和海流荷載的計算與模擬 ……………………………………109 
4.1.3  風(fēng)浪流荷載簡化計算方法 ……………………………………… 110 
4.1.4  小結(jié) ……………………………………………………………… 112 
4.2  復(fù)雜海洋荷載作用下單樁動力模型試驗 …………………………… 112 
4.2.1  地基土的制備與參數(shù) …………………………………………… 112
4.2.2  模型結(jié)構(gòu)與參數(shù) ………………………………………………… 113 
4.2.3  動力加載試驗裝置 ……………………………………………… 114 
4.2.4  試驗工況設(shè)計 ………………………………………………………116 
4.2.5  小結(jié) ……………………………………………………………… 117 
4.3  海上風(fēng)電基礎(chǔ)動力模型試驗結(jié)果分析 ……………………………… 118 
4.3.1  靜力試驗結(jié)果分析 ……………………………………………… 118 
4.3.2  極端風(fēng)浪流荷載短期作用試驗結(jié)果分析 ……………………… 121 
4.3.3  正常風(fēng)浪流荷載長期作用試驗結(jié)果分析 ……………………… 128 
4.3.4  小結(jié) ……………………………………………………………… 134 
參考文獻 …………………………………………………………………… 135 
第 5 章  復(fù)雜海洋環(huán)境下海上風(fēng)電基礎(chǔ)的承載性能 …………………… 137 
5.1  海洋環(huán)境荷載計算 …………………………………………………… 137 
5.2  海上風(fēng)電基礎(chǔ)與海床動力相互作用數(shù)值模型 ……………………… 138 
5.2.1  工程概況 ………………………………………………………… 138 
5.2.2  計算模型控制方程 ……………………………………………… 138 
5.2.3  計算模型邊界條件 ……………………………………………… 139 
5.2.4  模型參數(shù)及驗證 ………………………………………………… 140 
5.2.5  風(fēng)浪流荷載組合 ………………………………………………… 142 
5.2.6  數(shù)值計算結(jié)果分析 ……………………………………………… 143 
5.2.7  小結(jié) ……………………………………………………………… 150 
5.3  海上風(fēng)電基礎(chǔ)的承載性能分析 ……………………………………… 151 
5.3.1  樁基極限承載力的確定 ………………………………………… 151 
5.3.2  模型加載方式 …………………………………………………… 151 
5.3.3  有限元模型建立及驗證 ………………………………………… 151 
5.3.4  單一荷載作用下海上風(fēng)電基礎(chǔ)的承載性能 …………………… 155 
5.3.5  不同荷載空間下海上風(fēng)電基礎(chǔ)的承載性能 ………………………159 
5.3.6  小結(jié) ……………………………………………………………… 167 
參考文獻 …………………………………………………………………… 168

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