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桩基础是我国海上风电工程中应用最为广泛的基础形式,其中嵌岩桩因其施工难度大,承载力高备受关注。与其他类型的桩基础不同,嵌岩桩的水平承载力不仅受到围岩强度的影响,更与其成桩质量与灌浆材料的强度相关。采用有限元方法分析了嵌岩深度、桩基直径与壁厚、桩身倾斜度等多种因素对嵌岩桩水平承载力的影响,提出了确定嵌岩桩水平极限抗力的标准。研究表明：桩与围岩间的灌浆环会先于桩身发生破坏,因此可将灌浆环受拉破坏作为判断嵌岩桩达到水平极限承载力的标准;桩身倾斜度对嵌岩桩的水平极限承载力影响较大,直径和壁厚的增加,均能提高桩基的水平承载力。 相似文献
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一种新型鲸鱼式潮流能发电装置的设计与试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为了进一步提高潮流能的利用率,提出了一种新型鲸鱼式潮流能发电装置。借鉴风机叶片设计方法及水平轴水轮机的设计原理,利用结构力学、流体力学和CFD相关方法,对该装置的螺旋桨叶、导流筒和固定桩等部件进行了设计研究,从获能效果、装置可靠性和发电功率等方面进行了优化设计,并通过900 W样机试验验证了设计的有效性。试验结果显示,海流高潮期装置最大发电功率可达到980 W,一天内大约有4个缓潮期,此间发电功率明显下降,但持续时间不长,总体平均发电功率在800 W上下;同时潮流能轮机启动流速在0.41 m/s左右,有着良好的低速启动性能。 相似文献
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潮流能是海洋新能源中相对稳定且可提前预报的一类,较传统的拦坝式潮汐能开发具有环境影响小、开发规模灵活等优点,其大力发展可为海岛经济发展和海洋观测设备提供能源。文章对潮流能发电技术的研究现状进行了总结分析,详细介绍了水平轴、垂直轴和其他形式潮流能发电装置的构造以及国际上主流装置的设计参数和试验示范情况,重点对比分析了不同类型潮流能发电装置的特点和技术参数,简要总结了我国潮流能示范电站安装运行情况,并对其装置类型、导流罩作用以及布放形式等内容进行了讨论,可为我国潮流能资源的开发利用和潮流能装置测试区建设提供科学参考和设计依据。 相似文献
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开发了一种新型平台桩靴,可通过活动板转动实现自升式平台不同阶段桩靴受力面积的灵活变化。基于大变形有限元方法,模拟新型桩靴基础在“砂-黏”地层中的贯入过程,分析了活动板转角、砂层厚度比、摩擦角和黏土层不排水抗剪强度对新型桩靴贯入阻力的影响,并与普通桩靴的贯入响应比较。数值分析中,上覆砂土和下层黏土分别采用摩尔库伦模型和修正Tresca模型进行模拟。结果表明：新型桩靴穿刺时,土层参数对峰值阻力的影响规律与普通桩靴相同,但其峰值阻力随活动板转角的变化而变化,无法直接使用具有等效面积普通桩靴的穿刺预测方法。考虑各项关键影响因素,结合穿刺破坏时的地基破坏模式,基于数值模拟结果提出了适用于新型桩靴的贯入阻力预测公式。 相似文献
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海上风电基础局部冲刷会影响风电结构的稳定,对海上风电的安全运行至关重要。以四腿群桩导管架基础为研究对象,对潮流条件下基础局部冲刷开展试验研究。试验结果表明：0°水流条件下,最大冲刷深度为1.05倍桩径;45°水流条件下,最大冲刷深度为0.97倍桩径。并探索了新型蜂巢结构在群桩基础防冲刷中的应用,设计了蜂巢格室防护方案,发现在蜂巢防护情况下,两个流向作用于四腿群桩基础时最大冲刷深度仅为无防护情况下的27.3%和25.9%,表明蜂巢格室在海上风电基础的冲刷防护方面具有良好效果,在实际工程中具有较大的应用潜力。 相似文献
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以浙江舟山潮流能示范工程总体设计为蓝本,对电站微观场址布局中机组布置形式、机组横纵向间距对电站效益的影响进行了多层次、演进式的比较分析。通过探索研究,提出了推荐的前后排机组布置形式,揭示了横、纵向机组间距变化对机组发电效益的影响程度及变化规律,认识到机组横向间距的增大对电站效益的改善作用要显著优于机组纵向间距增大对电站效益的改善作用,并在此基础上,对浙江舟山潮流能示范电站的微观场址布局方案提出了建议。 相似文献
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《中国海洋大学学报(自然科学版)》2016,(12)
本文基于设计波法对某新型半潜式平台的整体强度进行了研究分析。不同于传统半潜式平台结构形式,该新型半潜式平台的浮筒一大一小,对应的两组立柱也是一大一小,因此结构关于中纵剖面是非对称的;此外该半潜式平台没有横撑结构。本文首先确定了作业吃水和自存吃水情况下新型半潜式平台四种典型危险工况对应的设计波参数,然后研究分析了不同危险工况下半潜式平台的整体强度,并对新型半潜式平台与传统半潜式平台在整体强度方面的差异进行了比较。研究结果表明,该新型平台的最大应力最易出现在大立柱内侧与甲板连接拐角区域,而传统有横撑半潜式平台的最大应力多发生在横撑与立柱连接区域。此外,浮筒与甲板之间的大倒角设计有助于提高新型半潜式平台的整体强度。 相似文献
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采用有限元软件ABAQUS建立了海上风电单桩基础与土相互作用数值计算模型,将波浪、洋流及风荷载等效成双向对称循环荷载,研究了水平循环荷载作用下不同因素对桩身水平位移、剪力和弯矩的影响规律。研究表明,随着循环荷载比的增加,桩身位移零点和桩身剪力反弯点沿埋深逐渐下移,桩身弯矩最大值点位于浅层土体;不同荷载频率时桩身位移在零点以上变化较大,桩身弯矩随着频率的增加逐渐增大;单向循环荷载作用下桩身位移最大,双向对称循环荷载作用下桩身位移最小;壁厚较小时对桩身水平位移影响较大;在位移零点之上范围内可以考虑设计"上厚下薄"的钢管桩,以减小桩身水平位移;不同桩壁厚时桩身剪力曲线在埋深约6D处出现交点,且泥面处桩身弯矩变化不明显。 相似文献
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The shaft resistance of rock-socketed piles depends not only on the properties of its surrounding rock, but also on the radial force induced by the load imposed on the top of the pile. This paper deduced a plastic zone of rock around a single pile and obtained the shaft resistance of a rock-socketed pile based on the theories of cavity expansion and shear strength. The research results showed that the magnitude of the radial force in the socketed portion of a rock-socketed pile was related to the pile diameter, Poisson’s ratio, and properties of the surrounding rock. The influence area of rock decreased with increasing pile diameter. The radial force and lateral friction decreased with the increasing relative stiffnesses of the pile and rock. The radial stress on the elastic–plastic interface can be analytically determined based on the rock properties and depth. A field test was used to validate the proposed method, and a good agreement was obtained between the field data and predicted results of the proposed method. The research results in this paper are beneficial to guide actual practice. 相似文献
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A research on super-long piles has been primarily based on cast-in-place bored piles. In this article, field tests associated with selected measuring technologies were conducted on two super-long steel pipe piles in offshore areas to investigate the behaviors and performance of super-long steel pipe piles. The strain along the pile shaft was monitored by adopting the Brillouin optical time domain reflection and fiber Bragg grating techniques. Static load tests were also conducted on two test piles to determine the bearing capacities. In addition, the axial forces, relative displacements between piles and soils and pile shaft resistances were calculated based on the measured strain. According to the results of the static load tests, the ultimate bearing capacities of the two test piles are greater than 15,000 and 15,500 kN. Both of these values meet the design requirements. In addition, the two test piles can be treated as pure friction piles, and the load transfer mechanism and relationships between the pile shafts and relative displacements are also discussed. Finally, recommendations for practical engineering and significant conclusions are presented. 相似文献
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针对海相软土地区螺旋钢管桩承载力低与腐蚀问题,提出一种新型压力注浆螺旋钢管桩,并设计5根足尺试验桩,进行现场抗拔承载性能试验,研究螺旋叶片直径与排布方式对成桩直径与桩基抗拔承载性能的影响.结果表明,成桩直径与螺旋叶片直径呈正相关,在每节延长段钢管末端设置螺旋叶片利于提高水泥土柱完整性,使成桩直径更为饱满,提高桩基的抗拔承载性能.将试验结果和现行规范抗拔极限承载力计算结果进行对比,计算结果约为实测平均值的94％,在此基础上提出压力注浆螺旋钢管桩抗拔承载力计算参数修正建议,为后续的设计提供参考. 相似文献
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沙埕港流域物产丰富,目前因电力紧缺多未开发。该港潮汐能源多,地形、地质条件利于建站工程,故拟在百尺门、长屿两处建潮汐电站,并与当地水电等联合运行,可收发电、矿产、水产、航运交通以及农、林、副业等多方面综合利用效益。 相似文献
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《中国海洋工程》2021,(3)
The low side friction of piles in coral sand results in the low bearing capacity of foundations. In this paper, expansive concrete pile is utilized to improve the bearing capacity of pile foundations in coral sand. Both model tests and numerical simulation are performed to reveal the bearing mechanism of expansive concrete pile in coral sand.Results showed that the lateral earth pressure near pile increases obviously and the side friction of piles is improved,after adding expansion agent to the concrete. The horizontal linear expansion is 1.11% and the bearing capacity increased 41% for the pile, when 25% expansion agent is added. Results in finite element numerical simulation also show that ultimate bearing capacity increases with the increase of the linear expansion ratio. Besides, the area for obvious increase in side friction is below the surface of soil about three times the pile diameter, and the expansion leads to a high side friction sharing of the pile. Therefore, the cast-in-place expansive concrete pile is effective in improving the bearing capacity of piles in coral sand. 相似文献