Offshore wind energy is one of important ocean resources and renewable energies, and its energy extraction has played an important role in national development. Pile foundation is widely adopted in the construction of offshore wind farm system, and its unexpected fault/damage may cause serious accident or tragedy. In marine environment, wave-induced seabed instability is one of the key factors leading to the failure of pile foundation. To understand the failure mechanics of offshore pile foundation, it is essential to study the wave-seabed-pile interaction and its induced seabed instability. This project aims to investigate the impact of porous seabed on wave propagation and the wave-induced seabed response around pile foundation by theoretical analysis, laboratory experiment and numerical simulation. The Navier-Stokes equations, Biot's porous medium theory and poro-elastoplastic model are applied to study the failure mechanics of pile foundation due to wave-induced seabed instability, and the system for estimating the stability and functionality of offshore pile foundation will be improved. The research results will provide guidelines and technical supports in the design, management and maintain of offshore pile foundation, significantly protecting the pile foundation from damage/failure caused by wave-induced seabed instability.
近海风能作为一种重要的海洋资源和可再生能源,其开发和利用已成为国家可持续发展战略的重要组成部分。近海风能场修建于海床多孔介质,建设中通常采用桩基础支撑,桩基础的设计不当或维护不周可能直接导致灾难性事故。在海洋环境中,波浪作用下海床土体失稳是桩基础破坏的主要原因之一,研究波浪-海床-桩基础的相互作用及海床失稳对桩基础的影响机理是揭示桩基础破坏现象的关键。本项目采用理论分析、模型试验和数值计算相结合的研究方法,基于Navier-Stokes水动力方程、Biot多孔介质理论和土体弹塑性本构模型,预测海床多孔介质对波浪传播演变的影响以及波浪作用下桩基础附近的海床动力响应,阐明海床失稳对桩基础破坏的影响机理。本项目的研究成果可为我国海上风电场的桩基础设计、管理和维护提供可靠科学依据和有效预测工具,对有效防治海床失稳和桩基础破坏具有重大的理论和工程应用价值。
近海风能作为一种重要的海洋资源和可再生能源,其开发和利用已成为国家可持续发展战略的重要组成部分。近海风能场修建于海床多孔介质,建设中通常采用桩基础支撑,桩基础的设计不当或维护不周可能直接导致灾难性事故。在海洋环境中,波浪作用下海床土体失稳是桩基础破坏的主要原因之一,研究波浪-海床-桩基础的相互作用及海床失稳对桩基础的影响机理是揭示桩基础破坏现象的关键。本项目采用理论分析、模型试验和数值计算相结合的研究方法,基于Navier-Stokes水动力方程和Biot多孔介质理论,预测海床多孔介质对波浪传播演变的影响以及波浪作用下桩基础附近的海床动力响应,探讨了波浪与粉砂质海床土体相互作用机理、波流共同作用及其海床土体响应特性、波浪-海床-桩基础相互作用及海床失稳机理等。研究成果已发表SCI检索论文5篇,获得海洋工程科学技术奖二等奖1项。本项目的研究成果可为我国海上风电场的桩基础设计、管理和维护提供可靠科学依据和有效预测工具,对有效防治海床失稳和桩基础破坏具有重大的理论和工程应用价值。
{{i.achievement_title}}
数据更新时间:2023-05-31
粗颗粒土的静止土压力系数非线性分析与计算方法
中国参与全球价值链的环境效应分析
针灸治疗胃食管反流病的研究进展
端壁抽吸控制下攻角对压气机叶栅叶尖 泄漏流动的影响
基于公众情感倾向的主题公园评价研究——以哈尔滨市伏尔加庄园为例
波浪作用下饱和砂质海床液化引起海底管线失稳的机理研究
风机棘轮致密化桩周海床在波浪作用下的液化机理与灾变防控
波浪作用下结构海床系统的失稳破坏机理及数值仿真安全评估
海上平台桶形基础及其作用下粉质土海床失稳机制的研究