海上风电大尺度筒型基础调平研究

【摘要】：随着绿色能源的开发与利用,风能发电行业在我国得到了快速的发展,海上风力发电正处于发展初期阶段。大尺度筒型基础作为一种新型海上风电基础形式,有着很强的优势相比传统的风电基础。但是其施工过程或者使用过程有可能发生轻微倾斜,为保证风机的正常运转,需要对大尺度筒型基础进行调平工作。为此,本文针对大尺度筒型基础的结构形式以及受力特点提出了一些调平的施工工艺,根据施工过程以及使用过程中对各个施工方法进行比较,提出了一种注浆调平的施工方式。为研究大尺度筒型基础调平过程中的受力机理,对大尺度筒型基础的承载能力进行了受力机理的研究。为实现大尺度筒型基础调平过程的数值模拟工作,本文介绍了相关的有限元计算理论,并引出借助有限元计算软件ABAQUS对大尺度筒型基础的调平过程进行数值模拟,同时也介绍了ABAQUS计算的原理以及相关模型参数的确定方法。为模拟调平过程,确定了大尺度筒型基础的初始倾斜状态为1°,采用分级加载方式,模拟了大尺度筒型基础的调平过程,从而得到基础结构、内部分仓板、地基土的应力应变等因素的变化规律,又针对不同基础埋深的情况分别进行了调平模拟,并得出了大尺度筒型基础调平的变化规律,为以后的实际工程提供一定的参考价值。 【关键词】：海上风电 大尺度筒型基础 基础调平 数值模拟
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：P752;TU476
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-19
• 1.1 概述7-8
• 1.2 海上风电基础结构概况8-9
• 1.3 海上风电基础形式9-14
• 1.3.1 桩式基础10-11
• 1.3.2 重力式基础11-12
• 1.3.3 浮式基础结构12
• 1.3.4 筒型基础12-14
• 1.4 大尺度筒型基础的特点14-17
• 1.5 本文研究的主要内容17-19
• 第二章 倾斜的大尺度筒型基础调平机理19-43
• 2.1 引言19
• 2.2 大尺度筒型基础调平施工工艺的探讨19-29
• 2.2.1 针对施工下沉过程中发生倾斜的情况19-24
• 2.2.2 针对使用过程中发生倾斜的情况24-29
• 2.3 大尺度筒型基础调平力学理论探讨29-41
• 2.3.1 相关土力学理论29-32
• 2.3.2 大尺度筒型基础承载能力探讨32-41
• 2.4 本章小结41-43
• 第三章 有限元数值模拟计算要点43-51
• 3.1 概述43-44
• 3.2 通用有限元计算软件44-45
• 3.3 ABAQUS 分析计算机理45-46
• 3.4 有限元计算中土体弹塑性模型的选取46
• 3.5 ABAQUS 的接触计算机理46-48
• 3.6 初始应力场（地应力平衡）的实现48-49
• 3.7 模型边界尺寸大小的确定49-50
• 3.8 本章小结50-51
• 第四章 大尺度筒型基础调平的数值模拟过程51-63
• 4.1 有限元模型的建立51-55
• 4.1.1 模型参数53
• 4.1.2 加载分析过程53-55
• 4.2 调平有限元数值模拟计算结果及分析55-62
• 4.2.1 调平过程数值模拟55-58
• 4.2.2 不同的基础埋深对调平的影响58-62
• 4.3 本章小结62-63
• 第五章 结论与展望63-65
• 5.1 结论63
• 5.2 不足之处63-64
• 5.3 展望64-65
• 参考文献65-67
• 发表论文和参加科研情况说明67-68
• 致谢68

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