基于FLAC^3D 的海上风电大直径钢管桩基础竖向承载力数值模拟研究

为研究不同深度地层的大直径钢管桩基础承载性能,采用FLAC^3D建立大直径钢管桩数值模型,开展数值模拟研究。结果表明:数值模拟所得桩极限承载力为10450 kN,与现场静载试桩试验结果相近,数值模型可靠;桩身轴力随着土层深度的增加而减小,桩的轴向承载力主要由桩侧摩阻力提供,桩底轴力趋近于0;当桩入土深度大于30 m时,桩极限承载力提升较快,说明土层⑥-1可作为良好的持力层。研究成果可为岸外辐射沙洲海域海上风电施工建设提供参考依据。     

海上风电钢管复合嵌岩桩设计要素研究

基于福建兴化湾某海上风电场钢管复合桩水平推力实验数据和设计边界,对桩基模型进行数值模拟,在现场水平推力试验获得的H-Y、桩身测斜曲线与有限元结果拟合较好的情况下,采用该套模型对复合桩的钢管桩占比、径深比、嵌岩比、GSI、桩身刚度等要素进行敛散性和敏感性研究,成果可作为海上风电钢管复合嵌岩桩的设计参考。     

外加电流阴极保护技术在大型翻板闸门上的应用

牺牲阳极已经在闸门防护中成功应用并写入水利行业标准,但牺牲阳极使用寿命较短,难以满足大型翻板闸门防腐蚀要求。本文介绍了广州地区大型钢结构翻板闸门开创性使用外加电流阴极保护系统的设计和应用情况。从实际运行的结果来看,闸门钢结构的保护电位都达到了国家标准和行业标准要求,保护效果明显。详细说明了设计思路,应用检测数据和保护原理及保护效果。基于以上结果,作者认为对于大型钢结构闸门,使用外加电流阴极保护是一种可靠的防腐蚀解决方案。     

海上风电导管架式基础钢管桩沉桩技术

以广东海域某海上风电场工程为例,分析了海上风电导管架式基础大直径、长钢管基础桩沉桩施工难点及关键技术,对基础桩沉桩施工流程进行了详述。通过应用特殊设计的负压式稳桩平台、夹持式起桩器及内插式送桩器等设备设施,并采取合理的施工工艺,有效地降低了恶劣海况对施工的影响,保障了沉桩精度,提高了沉桩施工工效及质量,可供类似工程借鉴。     

海上风电大直径单桩基础海缆引入施工技术

以江苏某海上风电工程单桩基础引入海缆施工为对象,基于目前国内外常用的桩身外侧设置电缆管引入和桩身开孔引入两种海缆进风机塔筒内部的技术利弊对比分析,对大直径单桩基础引入海缆施工工艺及关键技术进行了研究;并结合本工程海洋环境、地质条件,推荐采用桩身开孔引入海缆的布置方式,对于深水的机位其优点大于缺点。     

海上风电斜桩基础局部冲刷数值模拟研究

海上风电项目中导管架斜桩基础应用越来越多,研究斜桩基础局部冲刷效应非常重要.采用Flow3D数值模拟方法,建立斜桩基础局部冲刷数值模拟,分析不同桩基倾斜角度以及桩径对斜桩基础局部冲刷效果的影响规律,得到了以下结论:斜桩桩周土体局部最大冲刷深度均随时间变化先迅速增大再缓慢增加,流态稳定后,冲刷深度也趋于稳定,直径为2.3...     

加装稳定翼的海上风电大直径单桩基础数值仿真

针对海上风电机组大直径单桩基础水平位移不易控制等问题,提出了一种加装稳定翼的单桩结构型式.通过在近地表(泥面)一定范围内的桩身设置一组翼板,充分利用浅层桩前土的抗力,增强了基桩水平承载性能.借助数值仿真计算结果,采用指数拟合法、四阶多项式拟合法对水平荷载与基桩水平位移关系进行拟合,进而求解单桩水平极限承载力.结果表明,四阶多项式拟合法精度更高;加装稳定翼的单桩水平位移及桩身最大弯矩明显降低,单桩水平极限承载力显著增强,稳定翼安装位置会对基桩水平承载力的提高效果产生影响.该结构形式可推广到其他海上风电基础结构小直径钢管桩的桩型改良中,有利于减小相应的材料成本及施工成本.     

海上风电变径桩基础模态分析

依据江苏某海上风电项目,建立包含土体-变径桩基础-塔筒整体模型,利用附加质量法来模拟海水的影响,并在此基础上进行变径桩基础的模态敏感性分析。计算结果表明,风机基频与叶片3P频率错开度较小,会产生相应共振,且在深水区需考虑海水影响。敏感性分析方面,桩径与壁厚对结构基频为线性正影响,且前者影响更显著;埋深为非线性正影响,且存在一个临界埋深;变径段相对位置与长度对结构基频为负影响,两者影响程度类似,且变径段相对位置对基频的影响会在泥面处发生突变。     

海上风电变径单桩基础动力响应分析

采用有限元分析软件ABAQUS建立了海上风电变径桩基础数值模型,开展了变径单桩基础非线性动力时程分析,并进行结构尺寸参数敏感性分析。数值分析结果表明:在风浪流荷载作用下,变径单桩基础的位移与应力值在允许范围内;底部桩径对结构整体动力响应影响最为明显,变径段上部长度影响具有一定边际效应,变径段长度影响较小。     

深远海海上风电导管架基础安装技术与实践探索

为获得深远海风电基础的施工经验,借鉴海洋石油行业的深远海导管架安装技术,对福建省长乐A区测风塔第一个采用该技术。针对海上风电基础特点,对深远海风电场导管架采用后桩法安装技术进行深入分析,全面研究了安装技术及重难点,成功解决了一系列难题,并对后期深远海风电场建设中提出了相应的完善与改进措施。     

海上风电场单桩基础防冲刷施工技术

针对江苏某海上风电场单桩基础局部冲刷问题,开展了单桩基础防冲刷技术研究。采用多波束双频测深仪监测桩基不同程度的冲刷现象,显示冲刷范围距风机中心半径23 m,最大坑深范围为6.3 m,平均冲刷方量约为3 402 m³。经分析比较采用复合吹砂袋和固化土相结合的方法,形成一个整板固化土抗冲刷桩基护底结构,取得了预期效果,该防冲刷技术可供类似工程参考。     

海上风电吸力桶导管架基础施工技术研究

以大连庄河海上风电项目为例,开展了对海上风电吸力桶导管架基础施工工艺、沉贯安装关键技术及施工过程中的监测内容、监测方法及精度控制等深入研究,提出了对测量精度、质量检验与验收的要求与注意事项.解决了海上风电吸力桶导管架基础施工诸多技术问题,可供类似工程借鉴.     

浅谈海上风电浅覆盖层地质孤石解决方案

福建和广东的近海风电场常存在浅覆盖层地质,在其风化岩层中普遍存在的孤石给桩基础的设计和施工带来极大的困难。根据工程实践,一是适当增加前期地勘费用,提高地质参数和地质分布的准确性,降低孤石带来的风险;二是根据地勘资料比选最优基础结构型式;三是加强设计与施工单位的密切联系和配合,后期采取合理的解决方案,有效保证桩基结构安全。     

台风环境中海上风电管桩基础动响应特性研究述评

我国海上环境恶劣,极端天气容易导致风机倒塌。现有研究表明,台风环境下,“土塞 －管桩 － 桩侧土”的相互作用和动力响应特征,是决定风电支撑体系服役寿命的关键因素。为深入研究海上风电 基础的动力响应,对土塞的形成机理及其与管桩的相互作用做了基本论述,介绍了水平荷载下桩土相互 作用的研究现状,探讨了海洋环境下单桩支撑体系固有频率演变和土体循环弱化特性的联系。最后,总 结得出台风环境下敞口桩动力响应研究现状的不足之处,为今后的研究方向提供了参考。     

浅谈海上风电工程造价管理手段

通过对海上风电不同阶段造价管理手段的深入分析表明,海上风电项目面临的环境、地质复杂,社会因素也有影响,具体造价管控过程中应灵活运用。今后的海上风电造价管理是一个PDCA的动态管理过程,在决策、设计、发承包、施工阶段应分别选择合适的造价管理方法,不断调整优化造价管理模式。