水平荷载作用下风电机桩基础的离心模型试验研究

›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (2): 428-432.

水平荷载作用下风电机桩基础的离心模型试验研究

荣冰^{1, 2}，张嘎¹，张建民¹

1.清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点试验室，北京 100084; 2.北京城建设计研究总院有限责任公司，北京 100037

收稿日期:2010-07-12 出版日期:2012-02-10 发布日期:2012-02-14
作者简介:荣冰，男，1987年生，硕士研究生，主要从事岩土工程方面的研究工作
基金资助:
中国水利水电科学研究院开放研究基金；国家自然科学基金重点项目（No. 51038007）

Centrifuge model tests for pile foundation of wind power generation under horizontal loads

RONG Bing^{1, 2}, ZHANG Ga¹, ZHANG Jian-min¹

1. State Key Laboratory of Hydroscience and Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China; 2. Beijing Urban Engineering Design & Research Institute Co., Ltd., Beijing 100037, China

Received:2010-07-12 Online:2012-02-10 Published:2012-02-14

摘要/Abstract

摘要： 桩基础是近海风机经常采用的基础形式。由于风电机组对基础的承载力和变形有着严格的要求，而水平荷载常常是控制荷载，因此，研究水平荷载作用下风机桩基础的应力、变形特性具有重要意义。针对风机单桩基础，选取典型的黏土地基，进行了水平加载条件下的离心模型试验，重点分析了桩身的响应及桩周围土体的变形特点。试验结果表明，在水平荷载作用下，桩顶的水平位移随着水平力的增加而增加，位移的增加速率在临界荷载之后增长较快；桩身弯矩分别在埋深1/5和3/5处附近分别出现极大值和极小值，且桩底具有一定弯矩值；桩周围土体的变形随着离桩距离的增加而减小，可分为主动区和被动区。桩对土体变形的影响区域随着水平力的增加而不断扩展，最后基本稳定在2倍桩径范围内。

关键词: 风力发电, 桩基础, 水平加载, 离心模型试验, 变形

Abstract: Pile groups are widely used in offshore wind power generation as its foundation. The bearing capacity and deformation of foundation, with strict requirements for the wind power generations, is of great significance to be investigated under horizontal loads that is the control factor of the fans tower. Centrifuge model tests for offshore pile foundation and typical clay ground are conducted to actively study the pile behavior and the deformation characteristics of the surrounding soil. The test results show that: under horizontal loads, the displacement of pile top increases with the increasing load, while the increasing rate speeds up after the critical horizontal load. The bending moment of pile has a maximum in the 1/5 of burying depth and a minimum in the 3/5 of it, while there is a certain value at the bottom of the pile. The deformation of the soil around the pile, which is divided into active region and passive region, decreases as the distance from the pile increases, while the influence area expands with the increasing horizontal load, and finally stabilizes at twice the pile diameter range.

Key words: wind power generation, pile foundation, horizontal loading, centrifuge model test, deformation

中图分类号:

TU 473.1

荣冰，张嘎，张建民. 水平荷载作用下风电机桩基础的离心模型试验研究[J]. , 2012, 33(2): 428-432.

RONG Bing , ZHANG Ga , ZHANG Jian-min. Centrifuge model tests for pile foundation of wind power generation under horizontal loads[J]. , 2012, 33(2): 428-432.

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[1]	宋义敏, 张悦, 许海亮, 王亚飞, 贺志杰. 基于非均匀特征的岩石蠕滑与黏滑变形演化研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 363-371.
[2]	王国辉, 陈文化, 聂庆科, 陈军红, 范晖红, 张川, . 深厚淤泥质土中基坑开挖对基桩影响的离心模型试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 399-407.
[3]	王忠凯, 徐光黎. 盾构掘进、离开施工阶段对地表变形的影响范围及量化预测[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 285-294.
[4]	李志成, 冯先导, 沈立龙, . 沉管隧道含垄沟卵石垫层变形特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 189-194.
[5]	翟明磊, 郭保华, 王辰霖, 焦峰, . 法向卸荷下贯通裂隙岩样压剪破坏特征研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 217-223.
[6]	张治国, 李胜楠, 张成平, 王志伟, . 考虑地下水位升降影响的盾构施工诱发地层变形和衬砌响应分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 281-296.
[7]	刘祖强, 罗红明, 郑敏, 施云江, . 南水北调渠坡膨胀土胀缩特性及变形模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 409-414.
[8]	王川婴, 王益腾, 韩增强, 汪进超, 邹先坚, 胡胜, . 基于钻孔形态分析的地应力测量方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 549-556.
[9]	介玉新, 张延亿, 杨光华, . 土石料湿化变形计算方法探讨[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 11-20.
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[11]	王钦科, 马建林, 陈文龙, 杨彦鑫, 胡中波, . 上覆土嵌岩扩底桩抗拔承载特性离心模型试验及计算方法研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3405-3415.
[12]	雷江, 陈卫忠, 李翻翻, 于洪丹, 马永尚, 谢华东, 王富刚, . 引红济石引水隧洞围岩力学特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3435-3446.
[13]	张宜虎, 邬爱清, 周火明, 王帅, 罗荣, 范雷. 悬索桥隧道锚承载能力和变形特征研究综述[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3576-3584.
[14]	李悄, 孟繁增, 牛远志. 压重顶进框构下穿高铁引起桥墩变形及控制技术[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3618-3624.
[15]	陈卫忠, 田云, 王学海, 田洪铭, 曹怀轩, 谢华东, . 基于修正[BQ]值的软岩隧道挤压变形预测[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3125-3134.

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