冲刷对海上风电单桩基础自振频率影响的研究

作者：陈琛; 马宏旺^*; 李玉韬; 芦直跃

来源：振动与冲击, 2020, 39(22): 16-22.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2020.22.003

• 海上风机
• 单桩基础
• 冲刷
• 自振频率
• ABAQUS

目前海上风电基础形式大多采用单桩基础,海水的冲刷作用影响结构的动力特性和受力性能,其中自振频率受到的影响最为显著,因此,研究冲刷对海上风电单桩基础自振频率的影响十分必要。通过模型试验研究了冲刷深度、砂土密度和桩埋置深度对单桩基础自振频率的影响;利用ABAQUS软件建立了单桩基础的三维有限元模型,并通过与模型试验结果对比分析,验证数值模型的可靠性;以一实际工程为例,分析了补偿冲刷造成自振频率降低的各种措施。结果表明,随着冲刷深度的增加,单桩基础的自振频率会逐渐降低,其中砂土越松、埋置深度越浅,降低越明显;在相同用钢量的情况下,增加桩埋置深度、壁厚和桩径,都能增加结构自振频率,但增加桩径的效果最为明显;建议在实际工程设计中,可通过增加桩径来补偿由冲刷造成自振频率的降低以满足设计要求。

• 单位
  建筑工程学院; 上海交通大学