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海上风电筒型基础承载力简化算法适用性研究
1
作者
张浩
侯晋芳
+2 位作者
刘润
汪嘉钰
孙若晗
《太阳能学报》
北大核心
2025年第9期181-188,共8页
采用数值分析方法探讨不同深径比筒型基础在竖向、滑动和倾覆荷载作用下的承载特性,对比分析汉森公式、墩式深基础公式、基于土压力理论的抗滑承载力计算方法和数值计算结果之间的差异,从而明确3种计算方法的适用范围。结果表明:汉森公...
采用数值分析方法探讨不同深径比筒型基础在竖向、滑动和倾覆荷载作用下的承载特性,对比分析汉森公式、墩式深基础公式、基于土压力理论的抗滑承载力计算方法和数值计算结果之间的差异,从而明确3种计算方法的适用范围。结果表明:汉森公式法计算的竖向承载力与数值计算结果具有良好的一致性,且优于墩式深基础公式法;基于土压力理论的抗滑承载力算法与基于墩式深基础公式的抗倾承载力算法仅对深径比为0.25~1.00的筒型基础具有较好适用性。
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关键词
海上风电
极限承载力
数值分析
筒型基础
深径比
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职称材料
单侧冲刷对海上风电筒型基础稳定性影响研究
被引量:
6
2
作者
刘润
王迎春
+2 位作者
汪嘉钰
练继建
杨旭
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期73-79,共7页
海上风电筒型基础在位工作期间长期受到海流的冲刷,基础的稳定性受到一定影响。通过模型试验和数值方法研究粉土地基中,单侧冲刷工况单筒多舱筒型基础的水平向和抗倾覆极限承载力与冲刷率之间的关系,以及冲刷对基础水平向-倾覆荷载(H-M...
海上风电筒型基础在位工作期间长期受到海流的冲刷,基础的稳定性受到一定影响。通过模型试验和数值方法研究粉土地基中,单侧冲刷工况单筒多舱筒型基础的水平向和抗倾覆极限承载力与冲刷率之间的关系,以及冲刷对基础水平向-倾覆荷载(H-M)复合承载特性的影响。研究结果表明,筒型基础的水平向和抗倾覆承载力主要由筒外前侧和筒内土体提供,随着冲刷率的增大,基础水平向及抗倾覆极限承载力逐渐降低;单侧冲刷工况下,基础的H-M包络线不关于原点中心对称,随着冲刷率的增大,包络线局部向内收缩。
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关键词
海上风电
冲刷
承载力
数值模拟
筒型基础
H-M包络线
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职称材料
海上风电宽浅式筒型基础竖向极限承载力上限解
被引量:
8
3
作者
汪嘉钰
刘润
+1 位作者
陈广思
杨旭
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期294-300,共7页
由于宽浅式筒型基础具有不同于传统筒型基础的超大直径(D≥30 m)和较浅入土深度(d≤15 m),因此其竖向承载模式和极限承载力计算方法有待研究。通过数值分析得到宽浅式筒型基础在达到竖向极限承载力时的破坏模式,引入承载力极限分析理论...
由于宽浅式筒型基础具有不同于传统筒型基础的超大直径(D≥30 m)和较浅入土深度(d≤15 m),因此其竖向承载模式和极限承载力计算方法有待研究。通过数值分析得到宽浅式筒型基础在达到竖向极限承载力时的破坏模式,引入承载力极限分析理论,构建宽浅式筒型基础竖向极限承载的地基破坏机动场;结合虚功方程采用Matlab求解宽浅式筒型基础竖向极限承载力的上限解,计算结果与数值分析结果和离心试验结果吻合良好。
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关键词
海上风电机组
极限承载力
数值分析
筒型基础
极限分析上限解
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职称材料
船舶抛锚过程中落锚贯入深度研究
被引量:
11
4
作者
刘润
汪嘉钰
别社安
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
EI
CSCD
北大核心
2020年第5期508-516,共9页
落锚作业是船舶抛锚定位过程的第1个环节,在落锚过程中,船锚不仅可能直接撞击海底管线造成危害,而且船锚的贯入深度会影响拖锚的运动轨迹,从而间接影响海底结构物的运行安全,可见确定船舶落锚阶段船锚的最终贯入深度十分重要.为此,首先...
落锚作业是船舶抛锚定位过程的第1个环节,在落锚过程中,船锚不仅可能直接撞击海底管线造成危害,而且船锚的贯入深度会影响拖锚的运动轨迹,从而间接影响海底结构物的运行安全,可见确定船舶落锚阶段船锚的最终贯入深度十分重要.为此,首先开展一系列小比尺落锚模型试验,分别研究在黏性土和无黏性土中船锚质量和落锚高度对霍尔锚和大抓力锚最终贯入深度的影响,发现贯入深度随船锚质量和落锚高度的增加而呈非线性增加,但增幅不断减缓.然后,结合小比尺模型试验,采用能量法和太沙基极限承载力公式拟合船锚贯入深度的计算公式,并确定式中的经验系数.另外,在小比尺模型试验的基础上,验证船舶落锚的数值模拟方法,并对原型船锚的贯入过程进行分析,讨论贯入过程中船锚姿态变化的过程和规律,以进一步揭示落锚贯入深度与船锚触底动能之间的关系.最后,开展现场船舶落锚试验,对比分析本文公式、Young公式、DNV坠物公式、DNV落管公式与现场实测数据之间的差异,发现试验结果和本文公式吻合良好,在验证本文公式正确性的同时阐明了其他理论算法的适用条件与局限性.
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关键词
海底管线
落锚
贯入深度
现场试验
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职称材料
饱和软黏土中开孔防沉板基础上拔特性研究
被引量:
3
5
作者
刘润
孔金鹏
+1 位作者
刘孟孟
汪嘉钰
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期1427-1434,共8页
在软黏土地基中,开孔能有效降低防沉板基础上拔阻力,减小防沉板基础回收难度。对6种具有不同开孔形式的防沉板模型进行了饱和软黏土中的上拔试验,测定了上拔过程中防沉板与土体接触面间的吸附力,揭示了上拔阻力的构成与发展规律,阐明了...
在软黏土地基中,开孔能有效降低防沉板基础上拔阻力,减小防沉板基础回收难度。对6种具有不同开孔形式的防沉板模型进行了饱和软黏土中的上拔试验,测定了上拔过程中防沉板与土体接触面间的吸附力,揭示了上拔阻力的构成与发展规律,阐明了开孔率和有效宽度对上拔阻力和接触面间吸附力的影响规律。采用有限元方法模拟了防沉板基础的上拔过程,建立了上拔力作用下饱和软黏土地基的破坏模式,构建了采用极限分析法计算防沉板上拔阻力的机动场,推导了上拔阻力的上限解,得到了可以同时考虑防沉板开孔率和有效宽度的上拔阻力系数Nc的计算公式。对比验证结果表明:与Skempton公式不同,求解的上拔阻力随开孔率的增加呈非线性降低规律。
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关键词
防沉板基础
开孔率
有效宽度
饱和软黏土
上拔阻力
吸附力
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职称材料
筒型基础水平向和抗倾承载力的极限分析上限解
被引量:
1
6
作者
汪嘉钰
刘润
+3 位作者
姬永红
杨旭
陈广思
王晓磊
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期777-788,共12页
海上风电是我国近年来重点发展的能源形式之一,大直径宽浅式筒型基础作为一种新型海上风电基础,具有更好的抗倾覆承载能力,更加适用于我国近海软黏土较多的土质特点;并可以实现岸边预制、海上基础-塔筒-风机整体浮运与安装,具有良好的...
海上风电是我国近年来重点发展的能源形式之一,大直径宽浅式筒型基础作为一种新型海上风电基础,具有更好的抗倾覆承载能力,更加适用于我国近海软黏土较多的土质特点;并可以实现岸边预制、海上基础-塔筒-风机整体浮运与安装,具有良好的经济效益。为更好地掌握宽浅式筒型基础的承载特性,针对海上风电基础承受水平向与倾覆荷载较大的特点,开展了数值分析对筒型基础的单向极限承载性能进行研究,得到水平向以及抗倾极限承载力和对应的承载模式;并基于筒型基础的承载模式,建立相应的破坏机动场和速度场,结合虚功方程和内部能量损耗率函数,采用数学软件编程求解了宽浅式筒型基础水平向和抗倾承载力的极限分析上限解,计算结果与数值结果的吻合程度良好。
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关键词
筒型基础
极限分析上限解
极限承载力
数值分析
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职称材料
船舶拖锚对海底电缆埋深的影响
被引量:
8
7
作者
徐伟
汪嘉钰
+1 位作者
郑志源
黎予颖
《船海工程》
北大核心
2018年第1期147-150,154,共5页
针对工程船舶常用的大抓力锚,考虑拖锚啮土深度和影响范围,确定海底电缆的最佳埋设深度。采用模型试验和数值模拟的方法分析拖锚过程中船锚的啮土轨迹;基于室内模型试验结果并结合船锚尺寸,提出船锚啮土深度与影响范围的理论计算方法。...
针对工程船舶常用的大抓力锚,考虑拖锚啮土深度和影响范围,确定海底电缆的最佳埋设深度。采用模型试验和数值模拟的方法分析拖锚过程中船锚的啮土轨迹;基于室内模型试验结果并结合船锚尺寸,提出船锚啮土深度与影响范围的理论计算方法。理论计算结果和数值分析结果与模型试验实测数据吻合良好,验证了理论算法和数值模拟方法的可靠性。
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关键词
海底电缆
拖锚
啮土深度
影响范围
大抓力锚
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职称材料
题名
海上风电筒型基础承载力简化算法适用性研究
1
作者
张浩
侯晋芳
刘润
汪嘉钰
孙若晗
机构
天津理工大学海洋能源与智能建设研究院
中交集团海岸工程水动力重点实验室
中交天津港湾工程研究院有限公司
天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室
出处
《太阳能学报》
北大核心
2025年第9期181-188,共8页
基金
国家自然科学基金联合重点基金(U21A20164)
国家杰出青年科学基金(51825904)。
文摘
采用数值分析方法探讨不同深径比筒型基础在竖向、滑动和倾覆荷载作用下的承载特性,对比分析汉森公式、墩式深基础公式、基于土压力理论的抗滑承载力计算方法和数值计算结果之间的差异,从而明确3种计算方法的适用范围。结果表明:汉森公式法计算的竖向承载力与数值计算结果具有良好的一致性,且优于墩式深基础公式法;基于土压力理论的抗滑承载力算法与基于墩式深基础公式的抗倾承载力算法仅对深径比为0.25~1.00的筒型基础具有较好适用性。
关键词
海上风电
极限承载力
数值分析
筒型基础
深径比
Keywords
offshore wind turbines
bearing capacity
numerical analysis
bucket foundation
embedment ratio
分类号
TU432 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
单侧冲刷对海上风电筒型基础稳定性影响研究
被引量:
6
2
作者
刘润
王迎春
汪嘉钰
练继建
杨旭
机构
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期73-79,共7页
基金
国家杰出青年科学基金(51825904)。
文摘
海上风电筒型基础在位工作期间长期受到海流的冲刷,基础的稳定性受到一定影响。通过模型试验和数值方法研究粉土地基中,单侧冲刷工况单筒多舱筒型基础的水平向和抗倾覆极限承载力与冲刷率之间的关系,以及冲刷对基础水平向-倾覆荷载(H-M)复合承载特性的影响。研究结果表明,筒型基础的水平向和抗倾覆承载力主要由筒外前侧和筒内土体提供,随着冲刷率的增大,基础水平向及抗倾覆极限承载力逐渐降低;单侧冲刷工况下,基础的H-M包络线不关于原点中心对称,随着冲刷率的增大,包络线局部向内收缩。
关键词
海上风电
冲刷
承载力
数值模拟
筒型基础
H-M包络线
Keywords
offshore wind energy
scour
bearing capacity
numerical models
bucket foundation
H-M envelope
分类号
TU432 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
海上风电宽浅式筒型基础竖向极限承载力上限解
被引量:
8
3
作者
汪嘉钰
刘润
陈广思
杨旭
机构
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期294-300,共7页
基金
国家杰出青年科学基金(51825904)。
文摘
由于宽浅式筒型基础具有不同于传统筒型基础的超大直径(D≥30 m)和较浅入土深度(d≤15 m),因此其竖向承载模式和极限承载力计算方法有待研究。通过数值分析得到宽浅式筒型基础在达到竖向极限承载力时的破坏模式,引入承载力极限分析理论,构建宽浅式筒型基础竖向极限承载的地基破坏机动场;结合虚功方程采用Matlab求解宽浅式筒型基础竖向极限承载力的上限解,计算结果与数值分析结果和离心试验结果吻合良好。
关键词
海上风电机组
极限承载力
数值分析
筒型基础
极限分析上限解
Keywords
offshore wind turbines
bearing capacity
numerical analysis
bucket foundation
upper bound solution limit analysis
分类号
U66 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
船舶抛锚过程中落锚贯入深度研究
被引量:
11
4
作者
刘润
汪嘉钰
别社安
机构
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
出处
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
EI
CSCD
北大核心
2020年第5期508-516,共9页
基金
国家自然科学基金杰出青年科学基金资助项目(51825904).
文摘
落锚作业是船舶抛锚定位过程的第1个环节,在落锚过程中,船锚不仅可能直接撞击海底管线造成危害,而且船锚的贯入深度会影响拖锚的运动轨迹,从而间接影响海底结构物的运行安全,可见确定船舶落锚阶段船锚的最终贯入深度十分重要.为此,首先开展一系列小比尺落锚模型试验,分别研究在黏性土和无黏性土中船锚质量和落锚高度对霍尔锚和大抓力锚最终贯入深度的影响,发现贯入深度随船锚质量和落锚高度的增加而呈非线性增加,但增幅不断减缓.然后,结合小比尺模型试验,采用能量法和太沙基极限承载力公式拟合船锚贯入深度的计算公式,并确定式中的经验系数.另外,在小比尺模型试验的基础上,验证船舶落锚的数值模拟方法,并对原型船锚的贯入过程进行分析,讨论贯入过程中船锚姿态变化的过程和规律,以进一步揭示落锚贯入深度与船锚触底动能之间的关系.最后,开展现场船舶落锚试验,对比分析本文公式、Young公式、DNV坠物公式、DNV落管公式与现场实测数据之间的差异,发现试验结果和本文公式吻合良好,在验证本文公式正确性的同时阐明了其他理论算法的适用条件与局限性.
关键词
海底管线
落锚
贯入深度
现场试验
Keywords
submarine pipeline
dropping anchor
penetration depth
field test
分类号
TU435 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
饱和软黏土中开孔防沉板基础上拔特性研究
被引量:
3
5
作者
刘润
孔金鹏
刘孟孟
汪嘉钰
机构
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期1427-1434,共8页
基金
国家杰出青年科学基金项目(51825904)
文摘
在软黏土地基中,开孔能有效降低防沉板基础上拔阻力,减小防沉板基础回收难度。对6种具有不同开孔形式的防沉板模型进行了饱和软黏土中的上拔试验,测定了上拔过程中防沉板与土体接触面间的吸附力,揭示了上拔阻力的构成与发展规律,阐明了开孔率和有效宽度对上拔阻力和接触面间吸附力的影响规律。采用有限元方法模拟了防沉板基础的上拔过程,建立了上拔力作用下饱和软黏土地基的破坏模式,构建了采用极限分析法计算防沉板上拔阻力的机动场,推导了上拔阻力的上限解,得到了可以同时考虑防沉板开孔率和有效宽度的上拔阻力系数Nc的计算公式。对比验证结果表明:与Skempton公式不同,求解的上拔阻力随开孔率的增加呈非线性降低规律。
关键词
防沉板基础
开孔率
有效宽度
饱和软黏土
上拔阻力
吸附力
Keywords
mudmat
perforation
effective width
saturated soft clay
uplift resistance
suction
分类号
TU413 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
筒型基础水平向和抗倾承载力的极限分析上限解
被引量:
1
6
作者
汪嘉钰
刘润
姬永红
杨旭
陈广思
王晓磊
机构
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司
河北工程大学土木工程学院
出处
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第3期777-788,共12页
基金
国家杰出青年科学基金项目(No.51825904)。
文摘
海上风电是我国近年来重点发展的能源形式之一,大直径宽浅式筒型基础作为一种新型海上风电基础,具有更好的抗倾覆承载能力,更加适用于我国近海软黏土较多的土质特点;并可以实现岸边预制、海上基础-塔筒-风机整体浮运与安装,具有良好的经济效益。为更好地掌握宽浅式筒型基础的承载特性,针对海上风电基础承受水平向与倾覆荷载较大的特点,开展了数值分析对筒型基础的单向极限承载性能进行研究,得到水平向以及抗倾极限承载力和对应的承载模式;并基于筒型基础的承载模式,建立相应的破坏机动场和速度场,结合虚功方程和内部能量损耗率函数,采用数学软件编程求解了宽浅式筒型基础水平向和抗倾承载力的极限分析上限解,计算结果与数值结果的吻合程度良好。
关键词
筒型基础
极限分析上限解
极限承载力
数值分析
Keywords
bucket foundation
upper bound limit analysis
ultimate bearing capacity
numerical method
分类号
O241 [理学—计算数学]
TU470 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
船舶拖锚对海底电缆埋深的影响
被引量:
8
7
作者
徐伟
汪嘉钰
郑志源
黎予颖
机构
中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司
天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室
出处
《船海工程》
北大核心
2018年第1期147-150,154,共5页
文摘
针对工程船舶常用的大抓力锚,考虑拖锚啮土深度和影响范围,确定海底电缆的最佳埋设深度。采用模型试验和数值模拟的方法分析拖锚过程中船锚的啮土轨迹;基于室内模型试验结果并结合船锚尺寸,提出船锚啮土深度与影响范围的理论计算方法。理论计算结果和数值分析结果与模型试验实测数据吻合良好,验证了理论算法和数值模拟方法的可靠性。
关键词
海底电缆
拖锚
啮土深度
影响范围
大抓力锚
Keywords
submarine cable
dragging anchor
meshing depth
suffering area
high holding power anchor
分类号
U674.34 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
海上风电筒型基础承载力简化算法适用性研究
张浩
侯晋芳
刘润
汪嘉钰
孙若晗
《太阳能学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
单侧冲刷对海上风电筒型基础稳定性影响研究
刘润
王迎春
汪嘉钰
练继建
杨旭
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
在线阅读
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职称材料
3
海上风电宽浅式筒型基础竖向极限承载力上限解
汪嘉钰
刘润
陈广思
杨旭
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
8
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职称材料
4
船舶抛锚过程中落锚贯入深度研究
刘润
汪嘉钰
别社安
《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》
EI
CSCD
北大核心
2020
11
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职称材料
5
饱和软黏土中开孔防沉板基础上拔特性研究
刘润
孔金鹏
刘孟孟
汪嘉钰
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
3
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职称材料
6
筒型基础水平向和抗倾承载力的极限分析上限解
汪嘉钰
刘润
姬永红
杨旭
陈广思
王晓磊
《岩土力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
7
船舶拖锚对海底电缆埋深的影响
徐伟
汪嘉钰
郑志源
黎予颖
《船海工程》
北大核心
2018
8
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职称材料
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