软土中吸力式桶形基础倾覆承载性能离心模型试验

发布时间：2018-04-27 20:45

  本文选题：离心模型试验 + 吸力式桶形基础　； 参考：《岩土力学》2015年S1期

【摘要】：输电杆塔和风电机组基础主要承受上部结构倾覆弯矩荷载,倾覆承载性能是该类基础设计中的关键问题。针对饱和软黏土地基中的杆式结构桶形基础,通过开展位移控制循环加载、位移维持加载、力控制循环加载和单调静力加载离心模型试验,研究其倾覆承载能力。试验发现,当桶形基础达到极限承载力时其转动中心位置约在桶盖正下方0.8倍桶裙高度处;当循环倾覆弯矩幅值与极限抗弯承载力比值小于3/5时,桶形基础在循环过程中转角的累积难以持续增长,并逐渐趋于稳定;循环加载作用下土与结构相互作用刚度出现明显弱化,所获得的桶形基础循环弱化因子阈值约为0.15;位移维持加载的峰值荷载-位移曲线与单调静力加载的荷载-位移曲线较为一致,位移维持加载的谷值荷载-位移曲线对应的承载力较峰值荷载-位移曲线对应的承载力明显偏小,减少约30%~40%。
[Abstract]:Transmission tower and wind turbine foundation mainly bear the overturning moment load of superstructure. Overturning bearing capacity is the key problem in the design of this kind of foundation. In view of the barrel foundation of rod structure in saturated soft clay foundation, the overturning load-carrying capacity is studied through the centrifugal model tests of displacement control cyclic loading, displacement maintenance loading, force controlled cyclic loading and monotone static loading. It is found that when the bucket foundation reaches its ultimate bearing capacity, the center of rotation is about 0.8 times the height of the barrel skirt, and when the ratio of cyclic overturning moment to ultimate bending capacity is less than 3 / 5, The cumulative rotation angle of bucket foundation is difficult to increase continuously and tends to be stable gradually, and the interaction stiffness between soil and structure is obviously weakened under cyclic loading. The threshold of cyclic weakening factor of bucket foundation is about 0.15, and the peak load-displacement curve of displacement maintenance is consistent with the load-displacement curve under monotonic static loading. The load-bearing capacity of the valley load-displacement curve maintained by displacement is obviously smaller than that corresponding to the peak load-displacement curve, and the load capacity is reduced by about 30% 40 parts.
【作者单位】： 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室;浙江大学岩土工程研究所;中国能源建设集团浙江省电力设计研究院;
【基金】：国家自然科学基金(No.51179169) 浙江省电力公司重大科技项目(No.ZB12-043B-020)
【分类号】：TU476

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 黎冰;高玉峰;沙成明;童小东;;砂土中吸力式沉箱基础的最大承载力计算方法[J];东南大学学报(自然科学版);2012年06期

2 乐丛欢;丁红岩;张浦阳;;分舱板对海上风机混凝土筒型基础承载模式的影响[J];工程力学;2013年04期

3 柯世堂;胡丰;曹九发;王同光;;漂浮式海上风力机全机结构自振特性仿真[J];南京航空航天大学学报;2015年04期

4 刘润;陈广思;刘禹臣;徐余;;海上风电大直径宽浅式筒型基础抗弯特性分析[J];天津大学学报(自然科学与工程技术版);2013年05期

5 李振庆;唐小微;邵琪;马玲;;吸力式桶形基础水平极限承载力研究[J];人民黄河;2014年03期

6 丁红岩;刘永刚;张浦阳;熊康平;;Influential Factors of Bucket Foundation for Offshore Wind Turbine[J];Transactions of Tianjin University;2015年03期

7 丁红岩;刘永刚;张浦阳;;Negative Pressure Consolidation of Silt Inside Bucket Foundation[J];Transactions of Tianjin University;2015年04期

8 程晓辉;王浩;袁毅星;;近海风机吸力式沉箱基础复杂荷载作用下极限承载力的有限元极限分析[J];土木工程学报;2015年10期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 赵静;海上风力机系统流体动力性能数值模拟与试验研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

2 余璐庆;海上风机桶形基础安装与支撑结构动力特性研究[D];浙江大学;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 陈文强;软粘土中张紧式吸力锚承载力理论分析与模型试验[D];天津大学;2010年

2 黄旭;海上风电结构一体化安装技术的浮运分析[D];天津大学;2012年

3 张文龙;近海风机吸力式桶形基础基于变形控制的复合承载力研究[D];浙江大学;2013年

4 李振庆;循环荷载作用下桶形基础工作机理研究[D];大连理工大学;2013年

5 王俊岭;海上风机桩基础破坏模式的有限元分析研究[D];天津大学;2012年

6 熊根;近海大直径单桩水平受荷离心模型试验和三维数值分析[D];浙江大学;2013年

7 李洪江;近海风机伞式吸力锚基础（USAF）结构设计动力响应与灾变控制[D];中国海洋大学;2014年

8 侯雯峪;基于钢管混凝土桩的海上风电基础受力性能研究[D];东北大学;2013年

9 张宏民;海上桩式风机基础连接段低周循环荷载分析[D];大连理工大学;2014年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 祝振宇;闫乃凌;;考虑土体剪切作用下桶形基础水平承载力研究[J];港工技术;2005年04期

2 周文东,苏红,车静云;锦州地区粘性土各向异性对旁压试验结果的影响[J];锦州师范学院学报(自然科学版);2003年01期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 武科;栾茂田;范庆来;王志云;;滩海桶形基础破坏机制及极限承载力分析研究[J];岩土工程学报;2008年03期

2 武科;栾茂田;范庆来;王志云;;复合加载模式下桶形基础破坏包络面特性研究(英文)[J];岩土工程学报;2008年04期

3 施晓春,徐日庆,龚晓南,陈国祥,袁中立;桶形基础发展概况[J];土木工程学报;2000年04期

4 张宇,王梅,楼志刚;竖向载荷作用下桶形基础与土相互作用机理研究[J];土木工程学报;2005年02期

5 初新杰;;自施工式桶形基础平台着底稳性研究[J];水运工程;2011年08期

6 徐文强;袁凡凡;韦昌富;杨朝帅;;斜壁桶形基础承载特性三维有限元分析[J];岩土工程学报;2011年S1期

7 武科;马明月;栾茂田;郝冬雪;;扭剪荷载作用下桶形基础承载性能的弹塑性有限元数值分析[J];应用基础与工程科学学报;2012年05期

8 李振庆;唐小微;邵琪;马玲;;吸力式桶形基础水平极限承载力研究[J];人民黄河;2014年03期

9 施晓春,龚晓南,俞建霖,陈国祥;桶形基础抗拔力试验研究[J];建筑结构;2003年08期

10 王义华;鲁晓兵;王淑云;时钟民;;动载下桶形基础的沉陷[J];岩石力学与工程学报;2004年S1期

中国重要会议论文全文数据库 前6条

1 武科;栾茂田;范庆来;王志云;;软基上吸力式桶形基础的水平承载力分析[A];第十三届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集[C];2007年

2 吴梦喜;时忠民;;桶形基础承载力计算的极限反力法[A];祝贺郑哲敏先生八十华诞应用力学报告会——应用力学进展论文集[C];2004年

3 金书成;张永涛;杨炎华;黎冰;;饱和砂土地基中吸力式桶形基础水平承载力研究[A];《岩土力学》vol.34 增刊1 2013[C];2013年

4 鲁晓兵;王丽;张旭辉;王淑云;;动载下桶基周围影响区范围和到达稳态的时间估算[A];第十三届中国海洋（岸）工程学术讨论会论文集[C];2007年

5 杨玉霞;陈国祥;刘振纹;;桶形负压桩基础火炬塔设计[A];2005年度海洋工程学术会议论文集[C];2005年

6 施晓春;许祥芳;裘滨;龚晓南;;水平荷载作用下桶形基础的性状[A];地基处理理论与实践——第七届全国地基处理学术讨论会论文集[C];2002年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 孙曦源;水平荷载作用下软土地基中桶形基础工作机理及承载性能研究[D];大连理工大学;2009年

2 王建峰;复合加载下软土地基桶形基础承载性能研究[D];天津大学;2012年

3 武科;滩海吸力式桶形基础承载力特性研究[D];大连理工大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 胡忠璜;桶形浅基础水平极限承载力分析研究[D];大连理工大学;2007年

2 李振庆;循环荷载作用下桶形基础工作机理研究[D];大连理工大学;2013年

3 申琴;软土中的桶形基础水平循环承载力分析[D];天津大学;2008年

4 赵将勇;渗流引起的桶形基础土体软化及其对沉贯阻力的影响分析[D];天津大学;2004年

5 周松望;桶形基础的负压沉贯及其周围土体对波浪作用的响应特征[D];中国海洋大学;2004年

6 田磊;负压桶形基础抗拔力计算分析[D];大连理工大学;2006年

7 庞然;软粘土中桶形基础竖向循环承载力分析[D];天津大学;2007年

8 孔德琼;近海风机吸力式桶形基础大比例模型试验研究[D];浙江大学;2011年

9 李向东;软土地基桶形基础竖向循环承载力试验研究[D];天津大学;2007年

10 张文龙;近海风机吸力式桶形基础基于变形控制的复合承载力研究[D];浙江大学;2013年

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