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摘要
近年来，海上风电产业在我国迅速发展，大直径单桩成为海上风力机的主要基础形式。海洋环境复杂多变，桩基础周围容易发生冲刷，严重影响风机的稳定性。建立了海流作用下单桩基础局部冲刷的三维数值模型，对桩周的流场形态、漩涡体系、局部冲刷特征进行了研究，并通过改变来流速度、泥沙粒径、桩基直径等3个方面的因素模拟其对桩基础局部冲刷的影响，分析了局部冲刷坑深度和水平范围随这三类因素改变的趋势，旨在为桩基础设计的优化提供参考。研究结果表明，数值模拟的流场形态与局部冲刷坑与实际基本吻合；在其他条件相同时，桩基础局部冲刷坑深度和水平范围随着来流速度的增加而增大，增加速率随着流速的增加而逐渐减缓；桩基础局部冲刷坑深度和水平范围泥沙粒径的增大而逐渐减小，且冲刷坑深度的减小速率逐渐减缓；桩基础局部冲刷坑深度和水平范围随着桩基直径的增加而逐渐增大，但增长幅度不大。
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