裙式吸力锚负压沉贯渗流场特性分析
为了克服传统吸力基础的不足,在深入研究已有海上风电塔架的基础上,提出了一种新型基础型式—裙式吸力锚,本文主要详细介绍了该基础形式的沉贯机理;采用有限元方法,对裙式吸力锚基础砂土地基负压沉贯中主桶桶体周围土体渗流场的特性进行了数值分析,得知裙式吸力锚基础主桶内渗流场水头等势线分布密集且斜率较小；桶外等势线分布稀疏且斜率较大；桶底和桶外等势线为逐步放大的圆弧包线，离桶底距离越远，包线越长也越稀疏；负压沉贯过程中水头损失主要集中在主桶内部。在整个沉贯过程中，渗流场的分布基本相似。渗流梯度在沉贯初期呈增长趋势，随着抽吸负压和沉贯深度的增加，渗流梯度呈下降趋势，直到沉贯完成。在沉贯过程中，最大渗流梯度极值区域始终集中在主桶端部附近，从而减小了主桶端部的沉贯阻力。在沉贯初期，主桶桶壁内侧的渗流使得土体有效容重减少，将造成土体承载能力的降低，甚至导致主桶内土柱底部丧失承载力，从而可能形成土塞阻碍基础下沉，严重的情况下可能破坏基础沉贯过程中的密封条件，使负压难以形成。因此负压沉贯初期是控制渗流破坏的关键，负压不能过大。在本次有限元模拟计算中，仅仅考虑了裙式吸力基础模型下沉到最终深度时的稳态过程，流网也为简单的稳定流网，实际上下沉过程是一个非稳定的过程，对非稳定渗流及应力应变的耦合数值模拟计算也有待今后进一步的研究。
海上风力机械 裙式吸力锚 负压沉贯 渗流场
李大勇 刘小丽
山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室,山东青岛266510
国内会议
太原
中文
714-718
2011-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）