砂土中大直径单桩水平受荷离心模型试验 被引量：119

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作者 朱斌 熊根 +2 位作者 刘晋超 孙永鑫 陈仁朋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1807-1815,共9页

大直径桩基在海洋工程中已越来越广泛应用。针对目前API规范p–y曲线对水平受荷大直径单桩的不适用性,通过离心模型试验研究了砂性土中大直径单桩分别在水平静力和循环荷载作用下的受力和变形特性。验证了通过实测桩身弯矩推算桩身变形... 大直径桩基在海洋工程中已越来越广泛应用。针对目前API规范p–y曲线对水平受荷大直径单桩的不适用性,通过离心模型试验研究了砂性土中大直径单桩分别在水平静力和循环荷载作用下的受力和变形特性。验证了通过实测桩身弯矩推算桩身变形和桩周土反力的有效性,分别获得了干砂和饱和砂的大直径单桩水平静力p–y曲线。在修正p–y曲线初始刚度的基础上,采用双曲线型p–y曲线分析了水平受荷大直径单桩的内力和变形。揭示了水平单向循环荷载下大直径单桩的桩身变形及内力变化特性,试验结果显示桩身变形和最大弯矩近似与循环次数的对数线性相关。最后,由各循环次数下的桩身弯矩获得了大直径单桩水平循环p–y曲线,提出了循环应力比相关的p–y曲线循环弱化因子,以及相应的桩基变形累积和内力变化分析方法。 展开更多

关键词 离心模型试验 大直径 桩 水平受荷 砂土

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软黏土中吸力锚承载特性离心试验研究

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作者 熊根 付栋康 +1 位作者 朱斌 赖莹 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1472-1480,共9页

加载倾角和系泊点位置是吸力锚基础最重要的设计要素之一,能够改变锚体的破坏姿态以影响极限承载力。在饱和软黏土地基中选择不同的加载倾角及系泊点位置进行位移控制下的张紧式吸力锚离心模型试验,利用六自由度磁力计装置定量分析了加... 加载倾角和系泊点位置是吸力锚基础最重要的设计要素之一,能够改变锚体的破坏姿态以影响极限承载力。在饱和软黏土地基中选择不同的加载倾角及系泊点位置进行位移控制下的张紧式吸力锚离心模型试验,利用六自由度磁力计装置定量分析了加载倾角和系泊点位置对吸力锚破坏姿态与极限承载力的影响。研究发现,系泊点位置在锚体约2/3高度时,吸力锚发生平动破坏,当加载倾角由35°变化至20°时,在相同的系泊点位置,吸力锚发生后仰破坏,归一化极限承载力稍增大,并且达到极限承载力后仍保持一定的承载力余量;系泊点位置在锚体2/3高度以上时,吸力锚发生前倾破坏,归一化极限承载力降低了25%左右,并且破坏后的承载力余量大大降低。无论破坏模式如何,均未发现锚内土塞与锚有明显分离。 展开更多

关键词 离心模型试验 吸力锚 加载倾角 系泊点位置 破坏姿态 极限承载力

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砂土海床中大直径单桩水平承载与变形特性 被引量：57

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作者 刘晋超 熊根 +1 位作者 朱斌 应盼盼 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期591-599,共9页

通过室内三轴固结排水剪切试验等获得典型剪胀性砂土的力学参数,在此基础上利用有限元软件ABAQUS,开展了近海大直径单桩基础在水平荷载作用下的三维有限元数值分析,揭示了加载过程中桩周土的应力路径,探讨了桩周土内摩擦角、剪胀角及桩... 通过室内三轴固结排水剪切试验等获得典型剪胀性砂土的力学参数,在此基础上利用有限元软件ABAQUS,开展了近海大直径单桩基础在水平荷载作用下的三维有限元数值分析,揭示了加载过程中桩周土的应力路径,探讨了桩周土内摩擦角、剪胀角及桩土接触面特性等对三维数值分析结果的影响,得到了离心模型试验的验证,进而提出了砂土海床中大直径单桩基础的合理数值分析模型及参数取值方法,并建议风机大直径单桩基础水平承载力确定以变形作为控制标准。在此基础上,利用该数值分析模型分析了现有桩基承载力和变形分析方法对超大直径单桩的有效性,并提出了采用数值分析来确定基础的临界埋深的确定方法。 展开更多

关键词 大直径单桩基础 三维数值分析 水平承载特性 砂土

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珠江口海洋软土不排水抗剪强度及循环弱化特性试验研究 被引量：12

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作者 郭小青 朱斌 +2 位作者 刘晋超 熊根 黄根清 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期1005-1012,共8页

为了获得广东珠江口海洋软土的不排水抗剪强度,分别开展了不固结不排水剪切和固结不排水剪切三轴试验、无侧限抗压试验、现场取土离心机正常固结模型地基的T-bar静力贯入试验以及现场十字板剪切试验和静力触探试验(CPT),并采用土力学经... 为了获得广东珠江口海洋软土的不排水抗剪强度,分别开展了不固结不排水剪切和固结不排水剪切三轴试验、无侧限抗压试验、现场取土离心机正常固结模型地基的T-bar静力贯入试验以及现场十字板剪切试验和静力触探试验(CPT),并采用土力学经验公式进行计算,确定了珠江口海洋软土不排水抗剪强度沿深度的分布规律,并综合评价了各种方法的有效性。为了获得该区域软土的循环弱化规律,分别开展了循环动三轴试验、现场取土离心机正常固结模型地基的T-bar循环贯入试验和现场单桩水平循环加载试验,揭示了软土循环动模量比与循环次数之间的双对数线性关系,获得了3种试验条件下珠江口海洋软土的循环弱化因子。其研究结果可为该区域海洋建筑物设计提供直接依据,也可为其他类型工程提供借鉴。 展开更多

关键词 海洋软土 不排水抗剪强度 循环弱化

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海上风机单桩基础沉桩可打性及疲劳损伤分析 被引量：3

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作者 熊根 尚进 +1 位作者 和庆冬 李炜 《水力发电》 北大核心 2020年第11期104-110,共7页

大直径单桩基础已被广泛应用于海上风电场项目中,由于海洋工程地质的复杂性,大直径钢管桩的可打入性以及由打桩所引起的疲劳损伤日益受到重视。依托某海上风电场大直径单桩基础沉桩工程,基于现场沉桩数据,通过反分析方法确定单桩基础打... 大直径单桩基础已被广泛应用于海上风电场项目中,由于海洋工程地质的复杂性,大直径钢管桩的可打入性以及由打桩所引起的疲劳损伤日益受到重视。依托某海上风电场大直径单桩基础沉桩工程,基于现场沉桩数据,通过反分析方法确定单桩基础打入性分析的主要参数,借助GRLWEAP软件建立动力沉桩计算模型,并获得打桩过程中的实际土阻力。同时,采用基于Miner线性损伤理论的S-N曲线,研究了打桩过程中桩身截面的累计疲劳损伤。研究结果表明,基于反分析法所得的实际土阻力与API规范法所得结果趋势基本一致,其最大疲劳损伤主要出现在单桩基础顶部圆锥过渡段以及变壁厚段。 展开更多

关键词 风机 单桩基础 可打入分析 疲劳损伤 反分析

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基于改进Prony变换的时频分析方法及其在海上风电结构中的应用研究 被引量：2

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作者 熊根 王滨 +2 位作者 陆南辛 夏露 祝周杰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期280-286,共7页

针对现行的时频分析方法(包括小波变换和希尔伯特黄变换等)在分析海上风力机的实测信号时的不足,发展一种基于改进Prony变化的短时时频分析方法,并使用风电基础结构与风电整机结构的海上实测数据验证该方法的正确性。通过与现有的几种... 针对现行的时频分析方法(包括小波变换和希尔伯特黄变换等)在分析海上风力机的实测信号时的不足,发展一种基于改进Prony变化的短时时频分析方法,并使用风电基础结构与风电整机结构的海上实测数据验证该方法的正确性。通过与现有的几种主要使用的时频分析方法进行对比研究,对比论证新方法及传统时频分析方法在应用于海上风电结构时的实用性和可行性。 展开更多

关键词 海上风电 状态监测 实测数据 时频分析 希尔伯特黄变换

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大跨度钢桁架端柱先铰后刚节点施工技术 被引量：1

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作者 熊根 桂峥嵘 《施工技术》 CAS 2018年第S1期436-438,共3页

黄石市城市综合馆工程74m跨钢桁架刚接在两侧剪力墙上,剪力墙与桁架跨度方向垂直,为避免后续荷载引起桁架两端钢柱出现过大初应力,进而对外包混凝土剪力墙产生破坏性影响,提出钢桁架端柱先铰后刚施工技术。介绍钢桁架先铰后刚施工方案,... 黄石市城市综合馆工程74m跨钢桁架刚接在两侧剪力墙上,剪力墙与桁架跨度方向垂直,为避免后续荷载引起桁架两端钢柱出现过大初应力,进而对外包混凝土剪力墙产生破坏性影响,提出钢桁架端柱先铰后刚施工技术。介绍钢桁架先铰后刚施工方案,采用Mdias/Gen软件进行模拟仿真分析,对比施工过程中实测应变及位移数据,对安装过程中的关键技术问题进行了详细说明。 展开更多

关键词 钢桁架 节点 先铰后刚 仿真分析 施工监测

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近海含气黏土力学特性试验研究——以嘉兴1号海上风电场为例 被引量：1

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作者 何奔 熊根 +2 位作者 张宝峰 潘华林 王宽君 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期23-28,共6页

海洋细粒沉积物中含有相对较大的生物气气泡,初始水深影响气泡存在状态,进而影响含气土强度,导致土体的强度可能增大也可能减小。对嘉兴1号海上风电场现场取土进行重塑,开展一系列不排水三轴剪切试验,旨在比较具有相同固结压力但初始孔... 海洋细粒沉积物中含有相对较大的生物气气泡,初始水深影响气泡存在状态,进而影响含气土强度,导致土体的强度可能增大也可能减小。对嘉兴1号海上风电场现场取土进行重塑,开展一系列不排水三轴剪切试验,旨在比较具有相同固结压力但初始孔隙水压力(与水深有关)不同条件下的含气土的剪切特性。研究发现改变初始孔隙压力,含气土表现出不同的不排水抗剪强度,含气土试样中由剪切引起的超孔隙压力大小取决于初始水深,其可低于具有相同固结压力下的饱和试样(由于在低初始孔隙压力下部分孔隙水进入到相对较大的气泡),或高于饱和试样(与高初始孔隙压力下相对较小的气泡破裂有关)。因此,在相对较低的初始孔隙压力条件下,气泡的存在有利于增加土体的不排水抗剪强度,反之则会降低土体的不排水抗剪强度。但重塑含气土的临界应力比不受初始孔隙水压力的影响。 展开更多

关键词 海上风电 土力学 抗剪强度 临界状态 三轴剪切试验

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波流荷载作用下风机混凝土高桩承台拉应力超限区分布研究 被引量：1

9

作者 李炜 熊根 +2 位作者 张俊臣 陆南辛 金超 《水力发电》 北大核心 2018年第9期102-105,共4页

采用有限元软件建立实体模型、壳单元模型和管单元模型,对不同波流荷载工况下高桩混凝土承台进行有限元分析,得到承台混凝土拉应力分布。通过对不同拉应力区间混凝土体积统计分析,得到高桩承台拉应力超限区混凝土的分布规律。结果表明:... 采用有限元软件建立实体模型、壳单元模型和管单元模型,对不同波流荷载工况下高桩混凝土承台进行有限元分析,得到承台混凝土拉应力分布。通过对不同拉应力区间混凝土体积统计分析,得到高桩承台拉应力超限区混凝土的分布规律。结果表明:波流荷载使高桩承台混凝土拉应力极值增加,但是拉应力超限区减小,且超限混凝土的拉应力分布区间主要为低拉应力区,极值拉应力区间的混凝土很少。根据拉应力超限区混凝土分布规律,给出了高桩混凝土承台拉应力控制值参考标准,为实际施工提出有益建议。 展开更多

关键词 波流荷载 高桩承台基础 混凝土 应力分布

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大型海上换流站浮托安装数值模拟和实测分析

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作者 梁富胜 伦灿章 +3 位作者 熊根 孙震洲 田新亮 李欣 《中国海洋平台》 2023年第4期27-35,79,共10页

为降低大型海上换流站海上安装风险,采用OrcaFlex软件对三峡如东海上换流站的运输和浮托安装的关键阶段进行耦合水动力分析。通过实船监测系统对运输过程中换流站的倾角和加速度,浮托安装过程中的海洋环境条件以及驳船和换流站的运动进... 为降低大型海上换流站海上安装风险,采用OrcaFlex软件对三峡如东海上换流站的运输和浮托安装的关键阶段进行耦合水动力分析。通过实船监测系统对运输过程中换流站的倾角和加速度,浮托安装过程中的海洋环境条件以及驳船和换流站的运动进行全方位、全过程监测,并将实测结果与数值模拟结果进行对比,二者对比良好,进一步验证了数值计算的可靠性。 展开更多

关键词 海上风电 三峡如东海上换流站 浮托安装 OrcaFlex耦合水动力分析 加速度监测

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复杂荷载下潮流能机组基础设计方法研究 被引量：2

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作者 陆延 熊根 +1 位作者 陈金忠 陈国海 《大坝与安全》 2020年第5期11-16,共6页

海洋环境复杂多变,潮流能机组基础结构受水流、海浪等复杂荷载的考验,但当前有关潮流能利用的相关标准尚处于起步阶段,难以指导复杂海洋环境下潮流能机组基础的设计。依托浙江舟山兆瓦级潮流能并网发电示范项目,结合相关规范标准,提出... 海洋环境复杂多变,潮流能机组基础结构受水流、海浪等复杂荷载的考验,但当前有关潮流能利用的相关标准尚处于起步阶段,难以指导复杂海洋环境下潮流能机组基础的设计。依托浙江舟山兆瓦级潮流能并网发电示范项目,结合相关规范标准,提出了复杂海洋荷载作用下各工况的潮流能基础设计的荷载组合形式,并综合场地工程地质情况,提出了箱格式复合基础和重力式基础的潮流能机组基础设计方案;对比分析了极端工况和地震工况下潮流能箱格式复合基础的强度与变形,并开展地基承载力、结构抗倾覆以及抗滑移的校核。结果表明,该设计方案可满足潮流能机组的安全运行。研究成果对浙江舟山潮流能示范工程海域的潮流能开发利用以及其他类似工程具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 潮流能 基础 复杂荷载 设计方法

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基于API规范法的海上风电大直径钢管桩水平承载特性计算 被引量：1

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作者 储著宇 詹懿德 +1 位作者 祝周杰 熊根 《水电与新能源》 2023年第9期70-73,共4页

海上大口径钢管桩试桩静载测试成本高、周期长、技术困难度大,且有关测试数据和研究成果也相对缺乏。为此,根据上海杭州湾海域风电项目大口径钢管桩的现场水平方向静载测试结果分析,利用国际API标准建议的p-y曲线方法,并结合有限差分方... 海上大口径钢管桩试桩静载测试成本高、周期长、技术困难度大,且有关测试数据和研究成果也相对缺乏。为此,根据上海杭州湾海域风电项目大口径钢管桩的现场水平方向静载测试结果分析,利用国际API标准建议的p-y曲线方法,并结合有限差分方法,系统研究了钢管桩水平承载特性和桩周土参数的取值,提出针对API规范的桩基水平承载参数取值建议与钢管桩水平承载特性分析。结果表明,地基上部土壤的性质是影响基桩水平承载特点的最主要因素;在各级水平测试荷载作用下,桩体变形和弯矩的计算值,基本为水平试验值的外包络线;而基于API标准中建议的p-y荷载-位移曲线,可用来分析大口径钢管桩的水平承载力特性。 展开更多

关键词 海洋工程 大直径钢管桩 试桩试验 水平承载力 API规范法

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高填方路堤荷载下倾斜基底CFG桩复合地基破坏机理分析 被引量：1

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作者 徐勇 熊根 《大坝与安全》 2021年第3期45-52,共8页

对一般水平成层路堤下刚性桩复合地基的失稳破坏机理已有较为深入的研究,但对倾斜地基下高填方路堤荷载作用下刚性桩复合地基的失稳破坏尚缺乏深入揭示。依托某工程,对高填方荷载作用下倾斜基底CFG桩复合地基进行三维数值分析,研究考虑... 对一般水平成层路堤下刚性桩复合地基的失稳破坏机理已有较为深入的研究,但对倾斜地基下高填方路堤荷载作用下刚性桩复合地基的失稳破坏尚缺乏深入揭示。依托某工程,对高填方荷载作用下倾斜基底CFG桩复合地基进行三维数值分析,研究考虑桩体刚度损伤的CFG桩复合地基的破坏机理。结果表明:混凝土塑性损伤模型能较好地模拟CFG桩的力学性能,能较合理地还原桩体破坏后桩身应力释放-应力再分布的实际过程,且可通过损伤输出变量分析CFG桩复合地基的渐进破坏过程。在高填方路堤荷载作用下,倾斜基底CFG桩的受荷特点和破坏模式较水平成层路堤有较大差异,表现为路堤中心桩所受弯矩和剪力较大,较易发生桩体的压弯破坏和剪切破坏,在设计中应予以重视,路堤左侧桩所受弯矩和剪力总体上小于中心桩,先发生破坏的可能性不大。 展开更多

关键词 CFG桩 损伤模型 倾斜基底 数值分析 破坏模式

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