筒型基礎(chǔ)與單樁相結(jié)合的新型復(fù)合風(fēng)電基礎(chǔ)研究.pdf

1、本文提出了一種筒型基礎(chǔ)與單樁基礎(chǔ)相結(jié)合的新型海上風(fēng)電基礎(chǔ)形式—樁-筒組合基礎(chǔ)。與傳統(tǒng)單樁基礎(chǔ)相比,樁-筒組合基礎(chǔ)改變了傳統(tǒng)單樁基礎(chǔ)的承載力提供模式和變形模式,可通過減小樁長、樁徑、樁壁厚等途徑降低整體用鋼量。沉放入位的筒型基礎(chǔ)可有效解決樁基定位問題。在等用鋼量下,樁-筒組合基礎(chǔ)可以承擔(dān)更大荷載,應(yīng)用到更大功率風(fēng)機(jī)上?；诂F(xiàn)有單樁基礎(chǔ)及筒型基礎(chǔ)承載力與變形理論,提出兩種豎向極限破壞模式及一種水平極限破壞模式,建立砂土及黏土中的樁-筒組合基

2、礎(chǔ)極限豎向及水平承載力計(jì)算公式,分析不同參數(shù)對豎向及水平承載性能的影響。理論分析表明,樁-筒組合基礎(chǔ)豎向承載性能隨著土體容重、抗剪強(qiáng)度、樁入土深度、樁徑、筒體外徑及筒壁高度的增大而提高,水平承載性能隨著土體抗剪強(qiáng)度、樁入土深度、樁徑及筒體外徑的增大而提高。通過大型有限元軟件ABAQUS,建立單樁及樁-筒組合基礎(chǔ)模型,利用力加載和位移加載兩種控制方法,對承載性能的影響因素進(jìn)行研究比對。結(jié)果表明,有限元分析結(jié)果與理論分析結(jié)果吻合較好,樁-筒

3、組合基礎(chǔ)承載性能影響因素、影響規(guī)律及變形模式與理論分析相同。根據(jù)理論及有限元研究結(jié)果,考慮經(jīng)濟(jì)性及施工可行性要求,給出樁-筒組合基礎(chǔ)尺寸的建議取值:樁入土深度取4-6倍樁徑,樁壁厚取1/100樁徑,筒外徑取2-4倍樁徑,筒入土深度取0.5-1倍樁徑,筒上部高度取與下部相等。根據(jù)實(shí)際工程荷載及地質(zhì)條件,控制總用鋼量相等,設(shè)計(jì)出3MW風(fēng)機(jī)單樁基礎(chǔ)及樁-筒組合基礎(chǔ)。計(jì)算表明,樁-筒組合基礎(chǔ)較單樁基礎(chǔ)相比,可有效降低基礎(chǔ)水平度和位移,提高承載性