筒内间隙及土塞对海上风电多筒导管架基础承载力影响研究

作者：练继建; 李昕禹; 郭耀华^*; 王海军; 杜彦仪; 郝华庚

来源：天津大学学报 (自然科学与工程技术版), 2023, 56(12): 1244-1254.

• 海上风电
• 多筒导管架基础
• 筒内间隙
• 筒内土塞
• 承载力
• 包络面

多筒导管架基础结构凭借其施工便捷、适用性强、经济性优良等特点，在海上风电领域得到了广泛的应用．多筒基础结构在安装过程中，受海床平整度、区域内土质差异及筒内外渗流等影响，在基础筒体中会存在筒内间隙及筒内土塞现象，进而导致筒体有效埋深的不同，最终对服役期基础承载力产生一定的影响．本文借助室内模型试验及有限元分析的方法，研究了筒内间隙及土塞所引起的有效埋深对筒型基础承载力的影响规律．研究结果表明：通过试验对有限元进行修正后，不同工况下基础水平极限承载力模型试验结果与数值模拟结果相差在8.86%以内；多筒基础水平极限承载力随着筒内间隙高度和筒内土塞高度的增加而降低；当筒内间隙高度为0.10D、0.15D及0.20D时(D为筒型基础模型直径)，水平极限承载力降低幅度分别为筒内无间隙工况的9.11%、16.72%和23.80%；当筒内土塞高度为0.10D、0.15D及0.20D时，水平极限承载力降低幅度分别为筒内无土塞工况的9.32%、17.16%和24.45%；当筒内间隙(土塞)高度为0.10D’、0.15D’及0.20D’时(D’为筒型基础原型直径)且竖向荷载分别超过竖向极限承载力的34.3%(33.5%)、33.8%(33.4%)和31.7%(31.9%)时，基础原型的弯矩承载力随竖向荷载的增大而降低．

• 单位
  天津理工大学; 天津大学; 建筑工程学院