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大直径筒型基础抗倾覆稳定性验算方法技术

技术编号:26171911 阅读:106 留言:0更新日期:2020-10-31 13:46
本发明专利技术涉及一种大直径筒型基础抗倾覆稳定性验算方法,包括如下的步骤:(1)建立筒型基础抗倾覆承载受力模型;(2)计算各部分抗倾覆力矩;(3)计算各部分倾覆力矩;(4)求解抗倾安全系数最小值及相应的旋转轴位置。本发明专利技术旨在实现准确评估筒型基础稳定性的目的,对海上风电大直径筒基安全运行具有十分重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
大直径筒型基础抗倾覆稳定性验算方法
本专利技术属于建工
,特别是涉及一种基于筒内土体与筒基联动模式的大直径筒型基础抗倾稳定性验算方法。
技术介绍
筒型基础形似翻转口向下的圆筒,具有造价低、便于运输和安装、现场施工时间短等优点,近30年来用于海上风电基础,展现了极大的应用前景。大直径筒型基础由大型圆顶盖与顶盖边缘一定深度的筒裙组成,筒裙嵌入土体,在外部荷载作用下与筒内土体产生一定程度的联动,使得该种基础的抗倾覆承载模式既不同于无筒裙的圆形浅基础,也异于相同高径比的圆形墩式基础。针对其抗倾覆稳定性的验算也没有相应的理论方法,同时没有相关工程技术资料可以参考,因此急需一种较为准确的验算大直径筒型基础抗倾覆稳定性的简化方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种大直径筒型基础的抗倾覆稳定性的验算方法。基于筒基与筒内土体联动模式建立抗倾覆承载受力模型,提出筒型基础抗倾覆安全系数计算方法。在分析大量试验数据和数值模拟结果的基础上,提出倾覆荷载下土体联动率,对筒型基础抗倾覆承载受力模型进行修正,得到修正后的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大直径筒型基础抗倾覆稳定性验算方法,包括如下的步骤:/n(1)建立筒型基础抗倾覆承载受力模型/n筒与筒内土体完全一起运动,将筒基与筒内土体看做一个整体,在倾覆荷载作用下,设基础围绕底面旋转轴mn发生转动,设mn和与mn垂直的筒基直径ab的交点为x,点x距基础中心o的距离与基础半径R有如下关系:ox=λR,ab与om的夹角为δ=arccosλ;/n抗倾覆力矩为:/nM

【技术特征摘要】
1.一种大直径筒型基础抗倾覆稳定性验算方法,包括如下的步骤:
(1)建立筒型基础抗倾覆承载受力模型
筒与筒内土体完全一起运动,将筒基与筒内土体看做一个整体,在倾覆荷载作用下,设基础围绕底面旋转轴mn发生转动,设mn和与mn垂直的筒基直径ab的交点为x,点x距基础中心o的距离与基础半径R有如下关系:ox=λR,ab与om的夹角为δ=arccosλ;
抗倾覆力矩为:
MR=MV+MR1+MEp+Mfs(1)
式中:MV为竖向力与自重提供的抗倾力矩;MR1为筒端处弓形受压区地基反力提供的抗倾覆力矩;MEp为基础外侧被动土压力提供的抗倾覆力矩;Mfs为基础外侧摩阻力提供的抗倾覆力矩;
倾覆力矩为:
Mq=MH+M0+MEa(2)
式中:MH为水平荷载产生的倾覆力矩,QH为水平向荷载;M0为作用于基础的外部力矩荷载;MEa表示基础外侧主动土压力产生的倾覆力矩;
(2)计算各部分抗倾覆力矩
a、竖向荷载提供的抗倾覆力矩:
MV=(QV+G)λR(5)
式中:QV为竖向荷载;G为基础与联动土体的自重;
引入土体联动率η,结合缩尺模型试验与数值模拟结果对该参数η进行率定,其中缩尺模型与原型基础成比例,缩尺模型的筒-土联动模式与原型基础相同;
G=Gb+ηGs(6)
式中:Gb为基础自重;η为土体联动率;Gs为筒内全部土体重量;
b、筒端地基反力提供的抗倾覆力矩:
Mx=quAxlx(7)
式中:qu为受压处地基承载力特征值;Ax为受压区面积;lx为面积Ax惯性中心到mn轴的距离;
受压...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨旭刘润练继建
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:天津;12

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