蔣建平 封薇薇 賈寧

海上風機的支承結(jié)構(gòu)主體由塔架和基礎兩部分構(gòu)成，其中基礎設計是極其重要的技術(shù)環(huán)節(jié)，本論文中我們在風機基礎上加上一個水平承臺。本文應用大型通用有限元軟件ABAQUS，對海上風機四樁基礎承臺進行了簡單的三維有限元數(shù)值模擬分析，運用里面的海工模塊aqua，對樁體施加一定的波浪動荷載，得出此結(jié)構(gòu)在波浪動荷載作用下的動力響應，為今后的設計施工提供一定的理論參考依據(jù)。

1三維有限元模型

樁基結(jié)構(gòu)為2×2的方陣群樁結(jié)構(gòu)，樁間距10m，樁體為直徑3.5m，壁厚0.05m的鋼管樁，其入土深度為40m，土上長度30m，總長70m，樁頂設有18m×18m×2m的樁頂承臺一個。文中假設土層只有一層，為均質(zhì)土。設計水深20m；海水密度1.2kg／m³。設計波高5m，波浪周期8.3s，自由液面水面流速0.5m／s，自由液面海底流速0m／s。

2結(jié)果分析

通過ABAQUS軟件的后處理功能，我們可以得到相應的應力云圖、位移云圖以及有關(guān)的動力時間曲線等。

無論是前樁還是后樁，從樁頂?shù)綐兜?，水平應力是遞增的，且下半部分樁體的水平應力較上半部分樁體的水平應力要大很多，可以說水平應力主要集中在樁體的下半部分。在波浪荷載作用下，從樁頂?shù)綐兜?，樁體上的水平位移逐漸減小，在樁頂處水平位移最大，樁底處最?。凰剿俣认仍黾雍鬁p小，上半部分樁體的水平速度明顯大于下半部分樁體的水平速度。

通過土體的半模型應力云圖(圖2)可以看出：前樁和后樁周圍的土體應力是成近似對稱分布的，且隨樁體人土深度的增加而減小。橫向上是逐漸減小的，這符合樁土相互作用的一般規(guī)律。