海上風(fēng)電場基礎(chǔ)及地基動(dòng)力特性研究

第1章緒論1
1.1概述1
1.2海上風(fēng)電場工程風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)1
1.2.1基本概念2
1.2.2設(shè)計(jì)要求4
1.2.3總體分析6
1.2.4海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)設(shè)計(jì)存在的問題8
1.3土的動(dòng)力特性10
1.3.1土動(dòng)力學(xué)研究歷程12
1.3.2土動(dòng)力學(xué)的研究內(nèi)容14
1.4海上風(fēng)電場基礎(chǔ)的地基動(dòng)力特性研究途徑14
1.5本書的主要內(nèi)容16

第2章海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)荷載17
2.1概述17
2.1.1承載能力極限狀態(tài)17
2.1.2正常使用極限狀態(tài)18
2.1.3荷載組合18
2.2風(fēng)電機(jī)組荷載19
2.3風(fēng)荷載20
2.3.1中國近海海風(fēng)特點(diǎn)20
2.3.2風(fēng)荷載21
2.4波浪荷載21
2.4.1小尺度樁或柱的波浪力計(jì)算22
2.4.2大尺度樁或柱的波浪力計(jì)算24
2.4.3淺水破浪區(qū)直立樁或柱破浪力計(jì)算27
2.5海流荷載28
2.6波浪、海流共同作用29
2.6.1直立樁或柱的波流作用30
2.6.2斜樁或柱的波流作用31
2.6.3大直徑樁或柱的波流作用33
2.7潮位34
2.8海冰34
2.8.1海冰荷載作用形式36
2.8.2固定冰荷載36
2.8.3流冰荷載37
2.9海生物38
2.10地震荷載39
2.11其他荷載39
2.11.1自重荷載39
2.11.2撞擊力39

第3章土的工作狀態(tài)41
3.1概述41
3.2地震荷載作用下土的工作狀態(tài)42
3.2.1地震荷載42
3.2.2半無限場中縱波(壓縮波)的作用44
3.2.3半無限場中橫波(剪切波)的作用46
3.2.4二維條件下的應(yīng)力狀態(tài)47
3.3波浪荷載作用下土的工作狀態(tài)48
3.4動(dòng)力作用水平的評(píng)估指標(biāo)52

第4章振動(dòng)理論基礎(chǔ)55
4.1概述55
4.2阻尼56
4.2.1阻尼的分類57
4.2.2黏滯阻尼57
4.2.3滯后阻尼59
4.2.4滯變阻尼60
4.2.5摩擦阻尼61
4.2.6阻尼矩陣61
4.3單自由度系統(tǒng)62
4.3.1無阻尼自由振動(dòng)62
4.3.2有阻尼自由振動(dòng)66
4.3.3單自由度體系對(duì)簡諧荷載的反應(yīng)70
4.3.4基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)引起的振動(dòng)76
4.3.5單自由度體系對(duì)周期性荷載的反應(yīng)79
4.3.6單自由度體系對(duì)沖擊荷載的反應(yīng)82
4.3.7單自由度體系對(duì)任意動(dòng)力荷載的反應(yīng)88
4.4多自由度系統(tǒng)93

第5章波動(dòng)理論基礎(chǔ)95
5.1概述95
5.2波的基本方程及類型95
5.2.1土體中彈性波的基本方程95
5.2.2波的類型99
5.2.3波速100
5.2.4球形空腔及柱形空腔內(nèi)表面作用波動(dòng)力的情況102
5.3一維波傳播問題106
5.3.1縱向振動(dòng)在桿中的傳播106
5.3.2剪切振動(dòng)在桿中的傳播108
5.3.3扭轉(zhuǎn)振動(dòng)在桿中的傳播109
5.4半無限彈性介質(zhì)中波的傳播問題109
5.4.1半無限彈性介質(zhì)中平面波的特性109
5.4.2半無限空間中平面波的傳播111
5.5波的反射與折射118
5.6飽和土體中波的傳播119
5.6.1Biot理論的控制方程120
5.6.2飽和土中波的傳播121
5.7剪切波波速125
5.7.1影響土剪切波速的因素125
5.7.2確定剪切波波速的經(jīng)驗(yàn)公式126
5.7.3剪切波速的現(xiàn)場測量126

第6章土的動(dòng)變形、動(dòng)孔壓與動(dòng)強(qiáng)度129
6.1概述129
6.2土的動(dòng)變形129
6.2.1動(dòng)剪切作用引起干砂的永久體積變形129
6.2.2動(dòng)荷載作用下黏性土的變形130
6.2.3土體的永久變形131
6.3土的動(dòng)孔壓132
6.3.1動(dòng)荷載作用下孔隙水壓力產(chǎn)生的機(jī)制132
6.3.2孔隙水壓力模型133
6.4土的動(dòng)強(qiáng)度140
6.4.1土的破壞方式140
6.4.2土的強(qiáng)度機(jī)理141
6.4.3沖擊荷載作用下土的動(dòng)強(qiáng)度141
6.4.4循環(huán)荷載作用下土的動(dòng)強(qiáng)度142
6.5飽和土的液化144
6.5.1液化的危害144
6.5.2液化的機(jī)制144
6.5.3液化的影響因素145
6.5.4液化判別148

第7章土的初始剪切模量154
7.1概述154
7.2三大類土的初始剪切模量154
7.2.1砂性土的初始剪切模量154
7.2.2黏性土的初始剪切模量157
7.2.3粗礫料的剪切模量162
7.3次固結(jié)作用對(duì)初始剪切模量的影響164
7.4塑性指數(shù)對(duì)初始剪切模量的影響166
7.5剪切模量的現(xiàn)場測定168

第8章土的動(dòng)力學(xué)模型172
8.1概述172
8.2應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的基本力學(xué)模型173
8.2.1基本力學(xué)模型173
8.2.2組合模型175
8.3黏彈性線性模型179
8.4黏彈性非線性模型181
8.4.1雙線性模型182
8.4.2Ramherg-Osgood模型182
8.4.3Hardin-Drnevich模型184
8.4.4彈塑性模型186

第9章波浪荷載作用下土體振動(dòng)問題191
9.1概述191
9.2波浪荷載作用下土的動(dòng)力特性192
9.2.1作用次數(shù)和頻率對(duì)土的動(dòng)力性能的影響192
9.2.2臨界應(yīng)力比195
9.2.3剪切波波速的經(jīng)驗(yàn)表達(dá)195
9.3波浪荷載作用下土體的半空間無限體解197
9.4波浪荷載作用下土體的數(shù)值解201
9.5海底砂土液化判別方法205

第10章循環(huán)側(cè)向荷載作用下樁的性狀209
10.1概述209
10.2循環(huán)側(cè)向荷載作用下樁的性狀研究進(jìn)展210
10.3小尺度模型試驗(yàn)213

參考文獻(xiàn)219