上海交通大学学报 ›› 2021, Vol. 55 ›› Issue (6): 638-644.doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2020.142
所属专题: 《上海交通大学学报》2021年“土木建筑工程”专题; 《上海交通大学学报》2021年12期专题汇总专辑
收稿日期:
2020-05-21
出版日期:
2021-06-28
发布日期:
2021-06-30
通讯作者:
周香莲
E-mail:zhouxl@sjtu.edu.cn
作者简介:
刘晨晨(1995-),男,安徽省合肥市人,硕士生,从事海洋土力学的研究
基金资助:
LIU Chenchen, ZHANG Qi, LI Mingguang, ZHOU Xianglian(), LI Weijie
Received:
2020-05-21
Online:
2021-06-28
Published:
2021-06-30
Contact:
ZHOU Xianglian
E-mail:zhouxl@sjtu.edu.cn
摘要:
海洋风机单桩基础会受到波浪荷载的循环作用,同时会面临地震荷载的威胁,因此,海洋单桩基础所处的环境较为复杂.然而,目前大多理论研究主要考虑波浪荷载或地震荷载作用下的桩基动力响应问题.本文采用有限元方法建立了波浪-地震-桩-海床耦合模型,数值分析方法基于Abaqus隐式动力分析.采用Morison方程模拟波浪对于桩基础的作用,海床采用Mohr-Coulomb弹塑性模型,桩为弹性介质,地震波通过加速度的形式添加在模型底部.主要研究埋置在海床中桩的动力响应问题,如:加速度、位移、弯矩以及剪力等.结果表明:地震荷载对于海上风机单桩基础具有重要影响.在地震荷载作用下,桩的加速度以及位移响应均有一定程度的放大.土体性质以及桩的参数对于海上风机单桩基础设计至关重要.
中图分类号:
刘晨晨, 张琪, 李明广, 周香莲, 黎蔚杰. 波浪与地震荷载共同作用下桩的动力响应[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(6): 638-644.
LIU Chenchen, ZHANG Qi, LI Mingguang, ZHOU Xianglian, LI Weijie. Dynamic Response of Pile at Waterwave Load and Seismic Load[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2021, 55(6): 638-644.
[1] | 刘宗贤, 李玉亭. 桩基础在阻尼与分层弹性地基场地土波动影响下的横向地震反应分析[J]. 地震工程与工程振动, 1994, 14(3):47-59. |
LIU Zongxian, LI Yuting. The lateral seismic response analysis for the pile foundation under the influence of damping and layer elasto-foundation bed site soil wave motion[J]. Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 1994, 14(3):47-59. | |
[2] | KJØRLAUG R A, KAYNIA A M. Vertical earthquake response of megawatt-sized wind turbine with soil-structure interaction effects[J]. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 2015, 44(13):2341-2358. |
[3] | 吴小峰, 朱斌, 汪玉冰. 水平环境荷载与地震动联合作用下海上风机单桩基础动力响应模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(10):3937-3944. |
WU Xiaofeng, ZHU Bin, WANG Yubing. Dynamic model test on monopile for offshore wind turbine under jointed lateral environmental load and seismic load[J]. Rock and Soil Mechanics, 2019, 40(10):3937-3944. | |
[4] | LU J F, JENG D S. Dynamic response of a porous seabed and an offshore pile to linear water waves[C]// Proceedings of ASME Conference on ASME 2008 27th International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering, Estoril, Portugal: ASME, 2009: 615-622. |
[5] |
SUI T T, ZHANG C, GUO Y K, et al. Three-dimensional numerical model for wave-induced seabed response around mono-pile[J]. Ships and Offshore Structures, 2016, 11(6):667-678.
doi: 10.1080/17445302.2015.1051312 URL |
[6] | 李琪, 周文杰, 童建国, 等. 台风环境中典型海上风机结构的动力响应数值分析[J]. 中国海洋平台, 2019, 34(3):32-39. |
LI Qi, ZHOU Wenjie, TONG Jianguo, et al. Numerical analysis on dynamic response of typical structure of offshore wind turbines under typhoon[J]. China Offshore Platform, 2019, 34(3):32-39. | |
[7] |
MORISON J R, JOHNSON J W, SCHAAF S. The force exerted by surface waves on piles[J]. Journal of Petroleum Technology, 1950, 2(5):149-154.
doi: 10.2118/950149-G URL |
[8] |
PEIRIS T P, THAMBIRATNAM D P, PERERA N, et al. Soil-pile interaction of pile embedded in deep-layered marine sediment under seismic excitation[J]. Structural Engineering International, 2014, 24(4):521-531.
doi: 10.2749/101686614X13854694314720 URL |
[1] | 邱杰凯, 丁肇伟, 宋春雨, 陈龙珠. 成层广义Gibson地基中桩的水平动力响应[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(4): 431-442. |
[2] | 李宛玲, 张琪, 周香莲. 风浪荷载共同作用下的海洋桩基动力响应[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(9): 1116-1125. |
[3] | 王锐, 薛鸿祥, 袁昱超, 唐文勇. 高温环境下海洋平台防爆墙结构冲击动力响应特性研究[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(8): 968-975. |
[4] | 黎蔚杰, 张琪, 廖晨聪, 周香莲, 刘晨晨. 孤立波和海流作用下单桩基础局部冲刷及保护的数值分析[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(6): 631-637. |
[5] | 金小凯, 陈锦剑, 廖晨聪. 波浪荷载对单桩承载力影响的水槽模拟试验研究[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(4): 365-371. |
[6] | 阳杰, 何炎平, 孟龙, 赵永生, 吴浩宇. 极限海况下6 MW单柱型浮式风力机耦合动力响应[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(1): 21-31. |
[7] | 王威, 陆思逵, 杨成忠, 冯青松. 有砟客专路基结构参数的优化研究[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(1): 48-55. |
[8] | 胡安峰, 南博文, 陈缘, 付鹏. 基于砂土刚度衰减模型的修正p-y曲线法[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(12): 1316-1323. |
[9] | 胡安峰,肖志荣,江进华,付鹏,南博文. 双向循环荷载下的单桩基础累积侧向位移[J]. 上海交通大学学报, 2020, 54(1): 85-91. |
[10] | 张忆州a, 廖晨聪a, b, 陈锦剑a, b. 椭圆余弦波作用下考虑桩身振动的桩-土相互作用[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(1): 85-92. |
[11] | 付德健, 冯士伦, 张元博, 毛建斌. Moses风载荷计算研究[J]. 海洋工程装备与技术, 2018, 5(增刊): 6-9. |
[12] | 胡翔, 陈锦剑, 王建华. 短峰波作用下饱和海床中的单桩响应分析[J]. 上海交通大学学报, 2016, 50(11): 1737-1741. |
[13] | 胡永利, 尹汉军, 王盛炜, 姚宝恒, 连琏. 一种新型水下升降装置着底碰撞动力响应分析[J]. 上海交通大学学报, 2016, 50(03): 456-459. |
[14] | 吴志坚1,2,3,雷天1,2,陈豫津1,2,王平1,2,3,柴少峰1,2,3. 黄土斜坡变形失稳破坏特征的振动台模型试验[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2015, 49(07): 940-945. |
[15] | 王斌,车爱兰,葛修润. 岩质高陡边坡动力响应及失稳机制大型振动台模型试验研究[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2015, 49(07): 951-956. |
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