考虑桩-土作用及冲刷影响的海上风电结构损伤检测研究

摘要：

海上风电结构长期服役于恶劣的海洋环境中,损伤不断累积,严重时导致整体失效.现有损伤检测方法可以识别结构损伤,但未考虑桩-土作用、冲刷效应对结构动力特性的影响,若直接应用于实际工程容易导致损伤误判.基于交叉模型交叉模态(cross-model cross-mode,CMCM)法,考虑桩-土作用和冲刷效应,优化了桩基的边界条件,发展了CMCM结构损伤检测方法.建立了单桩-土体有限元模型,结合已有试验数据,验证了砂土地基条件下数值模型及检测方法的可靠性.进一步地,研究了桩-土作用、冲刷效应对整体结构模态的影响,并基于不同地基假定的基准模型,对数值模型中的结构损伤进行检测.结果表明,考虑桩-土作用、冲刷效应后的地基刚度降低,从而导致结构频率降低、模态振型改变;该模型边界更符合实际工程地基状态,排除导致误判的干扰因素后,结构损伤位置、程度均可被准确识别,提升了 CMCM方法的准确性和工程适用性.

关键词：海上风机、损伤检测、模态分析、地基、冲刷

所属期刊栏目：42

分类号：TU317(建筑结构)

资助基金：国家自然科学基金;中国电建集团华东勘测设计研究院科技开发与协作项目

在线出版日期：2023-02-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：105-114