-
题名锤击过程导致的海上风电大直径单桩结构疲劳损伤特性
- 1
-
-
作者
陈涛
丁瑞霖
郭伟
佘俊辉
李卫超
-
机构
同济大学工程结构性能演化与控制教育部重点实验室
同济大学土木工程学院
上海港湾工程质量检测有限公司
-
出处
《南方能源建设》
2025年第1期147-159,共13页
-
基金
国家自然科学基金资助项目“长期不规则往复水平荷载对桩土刚度退变的影响机制”(41972275)。
-
文摘
[目的]大直径单桩基础在我国海洋工程中应用广泛,其通常由锤击贯入的方式完成基础的安装。由于桩锤的锤击作用,桩体在沉桩过程中受到连续的冲击荷载,易出现疲劳问题。因此对大直径单桩基础的贯入过程及所致疲劳损伤的研究就显得尤为重要。[方法]文章以大直径单桩基础为研究对象,基于工程现场测试数据,为解决单桩连续贯入计算量过大的问题,提出分段预置建模方法,实现了对单桩锤击贯入过程的分段计算,验证了该方法计算单桩锤击过程中桩身的力学响应的可行性,得到了单桩桩身测试断面在单次锤击作用下的位移、速度和应力的时程响应。基于S-N曲线和Palmgren-Miner理论计算了桩身变截面焊接位置处的疲劳损伤。[结果]研究结果表明,所提出的分段预置建模方法能够较好地反映锤击作用下桩身的力学响应,与现场实测数据相比,位移、速度、应力变化趋势均吻合较好。模拟所得的应力最大值与实测值之间误差均在10%以内。[结论]单桩目标截面单次锤击损伤与所受有效锤击能的大小直接相关。单桩经历1017次锤击作用后桩身变截面焊接位置处的疲劳损伤为7.578%,占构件设计安全前提下疲劳寿命的22.734%。因此,应重视单桩锤击贯入过程中由于锤击作用所导致的桩身疲劳损伤。
-
关键词
大直径钢管桩
贯入过程
分段预置法
疲劳分析
S-N曲线
-
Keywords
large-diameter monopile
penetration process
segmented pre-setting method
fatigue analysis
S-N curv
-
分类号
TK89
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
TU473
[建筑科学—结构工程]
-
