Experimental Study of Pore Pressure and Deformation of Suction Bucket Foundations Under Horizontal Dynamic Loading

Centrifuge experiments are carried out to investigate the responses of suction bucket foundations under horizontal dynamic loading. The effects of loading amplitude, the size of the bucket and the structural weight on the dynamic responses are investigated. It is shown that, when the loading amplitude is over a critical value, the sand at the upper part around the bucket softens or even liquefies. The liquefaction index （excess pore pressure divided by initial effective stress. In this paper, the developmental degree of excess pore pressure is described by liquefaction index） decreases from the upper part to the lower part of the sand foundation in the vertical direction and decreases from near to far away from the bucket＇s side wall in the horizontal direction, large settlements of the bucket and the sand around the bucket are induced by the horizontal dynamic loading. The dynamic responses of the bucket of a smaller height （when the diameter is the same） are heavier. A cyclic crack some distance near the bucket occurs in the sand.     

桶形基础的稳定性试验研究

桶形基础平台在环境载荷作用下承力机理不同桩基平台,本文通过室内模型试验分析研究桶形基础的稳定性,给出了部分试验曲线,得出了试验结论,并建议按规范要求进行稳定性设计。     

复合加载下桶形基础循环承载性能数值分析

作为一种新型基础形式,吸力式桶形基础除了承受海洋平台结构及自身重量等竖向荷载的长期作用之外,往往还遭受波浪等所产生的水平荷载及其力矩等其它荷载分量的瞬时或循环作用。对复合加载模式下软土地基中桶形基础及其结构的循环承载性能尚缺乏合理的分析与计算方法。应用Andersen等对重力式平台基础及地基所建议的分析方法,基于软黏土的循环强度概念,在大型通用有限元分析软件ABAQUS平台上,通过二次开发,将软土的循环强度与Mises屈服准则结合,针对吸力式桶形基础,基于拟静力分析建立了复合加载模式下循环承载性能的计算模型,并与复合加载作用下极限承载性能进行了对比。由此表明,与极限承载力相比,桶形基础的循环承载力显著降低。     

软黏土中桶形基础竖向循环加载超重力离心模型试验研究

桶形基础越来越广泛应用于海洋油气平台、海上风机、输电塔、防波堤等构筑物,研究其循环承载特性对以上构筑物服役安全性具有重要意义。通过在软黏土中开展单桶循环上拔以及小间距群桶循环上拔和循环下压超重力离心模型试验,发现循环上拔地基破坏模式为整体破坏,裂隙均呈现圆弧形,循环下压呈现渐进式整体破坏模式,下压过程的挤压作用可明显减小桶周泥面高度,导致其承载力降低。模拟双向受荷工况的循环上拔试验在5次加载后荷载弱化系数开始趋于稳定,远早于单向受荷工况;单向和双向受荷工况循环上拔荷载弱化系数残余稳定值分别为0.31和0.32,循环下压荷载弱化系数最小值为0.35,表明不同加载方式竖向循环荷载作用下,此三者大小均可用软黏土地基灵敏度倒数预估。     

海洋平台吸力式基础的土工离心模拟研究与分析

综述了国内外已开展的海洋平台吸力式基础的离心模型试验研究,重点讨论了应用离心机模拟吸力式基础承载特性的研究现状。     

海上风机吸力式桶形基础承载特性研究综述

风机基础作为海上风机整体结构的重要组成部分,承受着上部风机所受到的风浪流荷载,并且对风机的安全性及可靠性至关重要。吸力式桶形基础由于其安装简单和可重复利用等优点,在海洋平台基础中得到了广泛应用,并逐步应用于海上风机基础中。但由于海上风机与海洋平台在海洋环境中的荷载工况有一定的差别,仍需要通过对其承载特性研究现状进行全面认识,以实现吸力式桶形基础在海上风机基础中的可靠应用。文中通过总结和评价现有研究对桶形基础在不同土体条件以及荷载条件下进行试验及数值模拟分析得到的研究结果,综述了静荷载和循环荷载作用下砂土和黏土中的吸力式桶形基础的承载特性研究现状,以及海上风机吸力式桶形基础的相关研究。文章展望了目前应用于海上风机基础的桶形基础仍缺乏的研究,为海上风机吸力式桶形基础的可靠应用及后续研究提供重要参考。     

桶形基础海上中间试验研究

论述了桶形基础负压沉贯在海上试验的方案,方法和过程,以及各种试验数据的取得方法,对桶型基础平台的现场施工具有指导意义。     

桶形基础模型负压沉贯的土工技术试验研究

介绍了桶形基础模型的结构,现场原土配置的模型基土以及桶形基础模型在模型基土中的负压沉贯试验,试验中所获得的土工技术经验对海上平台桶形基础的设计和现场安装就位施工有一定的指导作用。     

Experimental study on wide-shallow composite bucket foundation for offshore wind turbine under cyclic loading

As an appropriate type of foundation for offshore wind turbines (OWTs), wide-shallow composite bucket foundation (WSCBF) is cost-competitive, and it has a unique and special substructure that comprises seven internal rooms arranged in a honeycomb-like structure. In this study, the cyclic behavior of WSCBF for OWTs embedded in saturated clay was investigated using a large-scale model subjected to lateral cyclic loading. The responses of foundation under constant- and various-amplitude cyclic loadings were recorded in terms of displacements, rotations, and bending moments. The variations in stiffness and damping were obtained, and a collaborative bearing mechanical model between the bucket and soil was considered, which was beneficial for improving the stiffness of the whole structure. Accumulative deformation was found to have little effect on the bearing capacity of the foundation. Dynamic analysis in frequency domain was further performed on both moment and rotation data, and the complex, frequency-dependent impedance was also studied.     

桶基平台负压沉贯过程汲水泵机的初步水力分析

对桶形基础平台负压沉贯过程中汲水泵机进行了初步水力分析,讨论了不同水深、不同泵机安装高度情况下,桶腔和泵机进口之间的压头关系.这些结果可作为实际工作中选择泵机类型及其安装高度的参考.     

海上平台桶形基础负压沉贯技术的模拟试验研究方案

对海上平台桶形基础负压沉贯技术的模拟试验研究提出了初步方案,可作为本单位此项技术训端性研究工作的参考。     

基于2010—2020年东海风浪统计数据的海上风电吸力桶基础动荷载承载特性

为了得到桶基础承受风、浪动荷载的承载性能,结合我国东海地质条件,统计中国东海2010—2020年浅、深海风速和最大海浪数据,通过计算得到风浪荷载并制成ABAQUS软件幅值曲线施加到海上风电吸力桶基础上,分析了吸力桶基础在动荷载作用下的承载特性。结果表明：吸力桶基础受风、浪荷载影响明显,桶基础迎力面受到风浪动荷载产生拉拔现象。在浅海区,桶基础在风浪荷载作用下桶身自上而下变形不协调,风浪荷载最大的10月份桶基础迎力面最大位移超出了规范0.02D的限制,基础失稳;桶基础背力面受压变形较小。在深海区,桶基础在风浪荷载作用下桶身自上而下变形相对协调,施加风浪荷载后桶体迎力面最大位移为14.9 mm,整体上迎力面位移比背力面位移大4 mm,桶体处于稳定状态。相较浅海区的吸力桶单桶结构,深海区吸力桶结构由于尺寸增加,桶体的稳定性得到提高,说明吸力桶结构的尺寸对稳定性起决定性作用。     

桶形基础平台负压沉贯遥测遥控技术方案设计

桶形基础平台海上安装就位在施工方法与传统的桩基平台截然不同,本文介绍了一种桶形基础平台负夺沉贯施工的遥测遥控系统方案,对现场施工机具的设计参考作用。     

桶形基础负压沉贯物理模型相似条件建立与比尺初拟

提出了一种确定桶形基础在负压下作准平稳均匀沉贯的物模相似条件和有关相似比尺的简便方法,由这一方法得到的相似比尺可作为尺探讨研究的初设值,通过大小不同尺度的桶基作几次验证性试验对其进行修正,可使之适用。     

筒型基础沉贯阻力估算方法

系统地总结国外有代表性工程实践对筒型基础沉贯阻力的研究 ,并将各种方法综合起来 ,提出了加权综合估算法 ,供今后的研究和工程实践参考     

单只桶基安全负压沉贯操作方法物模试验初探

提出了由物质试验方法初步选择的一种可操作的单只桶基安全负压沉贯操作程序,它可作为试验室内多桶基导管架物模试验以及海上（近）原型尺度桶基试验实施负压沉贯操作方法的试验依据,通过对这些试验及其操作程序的修正和完善,可为实际桶基实施海上沉贯作业出一种可靠,安全的操作程序或方法。     

海上平台桶形基础模型压力压贯与负压沉贯试验研究

介绍了海上平台桶形基础模型（模型桶）压力压贯和负压沉贯的试验概况,对比分析了两者贯入力的巨大差异和产生的原因,给出了模型桶压力压贯中贯入深度与压力的关系,负压没贯负压与贯入深度,抽吸泵流量,基土渗流量,桶内土塞隆起之间的关系,试验结果表明,负压沉贯可以大大降低以砂质粉土为基土的土抗力,为在胜利油田类似基土海域海上平台应用桶形基础提供了试验依据,为海上现场导管架桶形基础平台的安装就位施工和控制提供了     

桶形基础平台负压沉贯数据分析处理系统

介绍了桶形基础平台负压沉贯数据分析处理系统的组成及数据分析处理方法.该数据分析处理系统是为保证海上桶形基础平台现场施工能顺利沉贯到位而研制,可对海上平台现场施工过程进行实时监测,对沉贯数据进行快速分析、处理,并根据桶形基础平台状态对负压沉贯过程进行智能控制.     

海上平台桶形基础模型负压沉贯试验数据处理与分析

海上平台桶形基础是一种新型海洋石油开发技术,其特点是利用负压将桶形基础贯入海底。本文介绍了单模型和四桶模型平台负压沉贯试验数据处理方法,对负压作用下桶形基础的沉贯过程进行了分析,探索出桶形基础平台机理现场条件下的沉贯方法。     

桶型基础平台拖航稳性研究

本文基于桶型基础平台在浮筒拖航时的稳性研究,提出了浮筒拖航方案的选择,可供从事海洋工程研究和实际海上施工人员参考。