【摘 要】
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以唐山滨海地区正在进行的海上风电工程作为研究背景,针对海上风电桩基在波浪荷载作用下,对桩基周围土体产生的循环荷载,影响到桩基周围土体的动力特性进行试验研究。实地取
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以唐山滨海地区正在进行的海上风电工程作为研究背景,针对海上风电桩基在波浪荷载作用下,对桩基周围土体产生的循环荷载,影响到桩基周围土体的动力特性进行试验研究。实地取样进行动三轴试验,分析唐山滨海软土在不同加载频率、围压、干密度下的动弹性模量、动强度、动阻尼比等参数的变化规律;深入研究唐山地区滨海软土的初始动力参数。本文的研究内容及主要成果分为如下几个方面:首先,现场调研唐山曹妃甸近海风电工程。结合地质勘查报告,基于该场区滨海软土地基,实地钻孔取样进行室内土工试验,对软土宏观力学性质进行试验研究。此外,采用扫描电子显微镜(SEM)、能量色谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)微观表征测试技术,揭示土体微观结构与宏观力学性质的内在联系。其次,基于DDS-70动三轴试验系统,对近海风电场区滨海软土进行循环荷载作用下的动力特性试验。针对该场区的土体动强度参数变化规律,明确了该场区软土的临界循环动应力比的取值范围。基于试验数据分析,评价动弹性模量和动阻尼比受动应变幅值影响变化的影响,总结唐山地区滨海软土的动力反应特征。然后,研究滨海软土在不同加载频率、围压、干密度下的动弹性模量、动阻尼比等参数的变化规律;研究表明:滨海软土累积动应变的变化趋势遵循Monismith指数模型,动模量特性变化趋势符合双曲线变化关系。基于试验数据的计算及分析,明确了不同试验条件下土体的最大动弹性模量Edmax及最大动剪切模量Gdmax的数值。最后,通过本次系统的试验研究总结出唐山近海风电场滨海软基的动力反应特征;提出适用于本项目的地基土动力特性参数,为桩基础的抗震设计以及隔震、减震设计提供依据。
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