长期循环荷载对海上风电单桩基础疲劳损伤的影响

作者：邓雅文; 马宏旺; 常雪凝

来源：科技通报, 2022, 38(10): 37-53.

DOI：10.13774/j.cnki.kjtb.2022.10.007

• 海上风机
• 单桩基础
• 桩-土相互作用
• 疲劳分析
• 数值计算

海上风电在可再生能源领域中备受关注，单桩基础是海上风电结构中应用最广泛的基础形式。海上风电结构在使用期间不断受到风、浪荷载作用，使得桩周土刚度和阻尼发生变化，从而可能对结构疲劳损伤带来影响。为研究此问题，本文首先在饱和砂土条件下进行了模型试验，得到模型桩自振频率和阻尼比随循环荷载变化曲线。然后，建立模型试验的数值模型，导出桩-土相互作用p-y曲线，依据自振频率的变化结果得到桩-土相互作用的刚度参数变化。最后，以NREL 5MW风机为原型建立数值模型，分析桩-土相互作用刚度和阻尼变化对疲劳损伤的影响。结果表明，桩-土相互作用刚度增加和阻尼降低使疲劳损伤增加，从而导致疲劳寿命降低，在设计中应予以考虑。

• 单位
  建筑工程学院; 上海交通大学