陆地风电空心锥形基础地震响应特性分析

李大勇; 胡靖彦; 张雨坤; 李强

doi:10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.01.007

山东科技大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 42 ›› Issue (01) : 57 -68. DOI: 10.16452/j.cnki.sdkjzk.2023.01.007

陆地风电空心锥形基础地震响应特性分析

李大勇, 胡靖彦, 张雨坤, 李强

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摘要

空心锥形钢筋混凝土基础是一种新型陆地风电基础形式。为了丰富陆地风电基础抗震性能研究并将空心锥形基础推广至实际工程中，数值模拟研究了砂土地基中质量相等的空心锥形基础和圆形基础的地震响应特性，讨论了基础尺寸、上部荷载、地震动峰值加速度和地下水埋深等因素对基础加速度和位移响应的影响。研究表明：地震作用下空心锥形基础和圆形基础顶板中心处的加速度峰值差距较小，约为5%;锥形基础的沉降量始终低于圆形基础，降幅在4%～31.8%;空心锥形基础前侧的土体变形范围大于圆形基础，而土体隆起量最大值小于圆形基础，最大减少66%,地震作用下空心锥形基础调动了更多土体抵抗荷载，具有更高的承载力。增加锥形基础的径高比(基础顶面直径与高度之比)能够有效减少基础沉降和前侧土体变形。基础上部荷载与输入地震峰值加速度增大，基础沉降量显著增大，基础前侧土体的变形范围和隆起量也随之增大。基础顶板中心处的加速度放大系数随上部荷载与地震动峰值加速度的增大而减小，随地下水位埋深增加而增大。