海上风电复合式桩基础承载特 及优化设计方案
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浙江嘉兴
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作者王雪菲
出版社中国水利水电
ISBN9787522621128
出版时间2024-03
装帧其他
开本其他
定价76元
货号32097991
上书时间2024-09-15
商品详情
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作者简介
王雪菲，女，河北工业大学土木与交通学院教授,博士生导师，院长助理，中国科协“青年人才托举工程”入选人，河北省“百人计划”学者，中国土木工程学会土力学及岩土工程分会青年委员，美国深基础协会（DFI）地震和横向载荷委员会委员，国际期刊《JournalofManagementScienceandEngineeringResearch》编委，美国注册土木工程师，博士毕业于美国凯斯西储大学土木工程专业，毕业后留美任教，任凯斯西储大学助理教授，后全职回国入职河北工业大学，现任智慧基础设施研究院智慧交通研究
内容摘要
随着海上风电产业的快速发展，对于近海及潮间带海上风能的开发与利用逐渐趋于饱和。海上风力发电机的建造呈现由近海到远海，由浅水到深水的发展趋势，由此将带来更加严峻的海洋环境荷载。传统单桩基础适用于浅海区域，其桩径随建造水深的上升而迅速增加，由此带来高昂的建造及施工成本使其无法适用于深海环境。借鉴带有稳定平台的可嵌入式挡土墙的设计理念，学者们提出一种可应用于海上风机的新型桩盘复合式基础，其由传统单桩基础和重力式圆盘基础组合而成。桩盘复合式基础在单桩和重力盘的协同承载作用下，承载性能大大提升，具有更为广阔的发展前景。本书首先进行了大量的文献调研工作，简要介绍了目前海上风能的开发与利用；根据海上风力发电机的发展趋势，引出新型桩盘复合式基础的设计合理性和必要性，概括分析了目前针对这种新型桩盘复合式基础的国内外研究现状。在此基础上，通过开展一系列离心机模型试验，系统性研究了桩盘复合式基础在复杂海洋荷载作用下的承载响应特性；考虑多种荷载条件，如单调水平荷载、水平循环荷载及典型地震荷载，揭示了不同加载参数和基础尺寸条件下桩盘复合式基础的承载特性响应机理和失效破坏模式。基于离心机试验数据验证，使用ABAQUS建立一系列桩盘复合式基础有限元数值模型；采取极限状态分析法，探究了桩盘复合式基础中各部件的荷载传递机制与失效破坏机理，通过将桩盘复合式基础中重力盘的承载作用简化为对桩头的额外转动约束和重力盘与下覆土层间的摩擦力，建立了一种等效重力盘法计算模型，从而高质量地评估了海上风机桩盘复合式基础的极限水平承载能力；考虑了水平-竖直荷载联合作用下桩盘复合式基础中单桩与重力盘间连接方式对基础整体水平承载特性的影响机理，完成安装方式优化，进而提出一种针对海上风机桩盘复合式基础的最优化基础安装方案。基于土结相互作用机理，深入分析了基础建造尺寸参数对桩盘复合式基础水平承载响应特性的影响机理，完成基础尺寸优化分析，从而有效提升了桩盘复合式基础的承载效率。
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