一种基于现场的复合筒型基础抗倾覆模型及其试验方法与流程

1.本发明涉及海上风电基础领域，尤其涉及一种基于现场的复合筒型基础抗倾覆模型及其试验方法。


背景技术：

2.复合筒型基础作为应用在海上风电一种新型的风电基础，虽然各科研院所及各高校前期已经展开了大量试验研究和数值模拟研究，为复合筒型技术应用奠定了一定的理论基础，并且在各风电场均有一定规模的实际工程应用，然而通过现场监测数据与理论数据对比仍然存在一定的差异，尤其是对复合筒型基础抗倾覆能力的判断，因此对于本模型抗倾覆能力的试验研究方法存在很大的必要性，为复合筒型基础后期应用提供科研基础。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决背景技术中存在的缺点，而提出的一种基于现场的复合筒型基础抗倾覆模型及其试验方法。
4.本发明提供的技术方案如下：一种基于现场的复合筒型基础抗倾覆模型，包括：试验池，以及沉放于试验池内的复合筒型基础的模型本体，还包括：设置在试验池外，用于拉动模型本体的拉力加载系统，设置在试验池内，用于监测模型本体的位移传感器，拉力加载系统通过第一钢丝绳与模型本体连接，模型本体与第一钢丝绳之间连接有用于记录拉力数据的拉力传感器。
5.进一步的，模型本体上可选择的安装有用于控制密闭状态的手动阀门。
6.进一步的，试验池一侧于地面上设置有拉力加载平台，拉力加载系统安装于拉力加载平台上。
7.进一步的，于拉力加载平台上安装有用于模型本体沉放的负压沉放机构。
8.进一步的，试验池内，于远离拉力加载系统的一侧连接有位移传感器支架，位移传感器支架与模型本体之间连接有位移传感器。
9.进一步的，位移传感器支架于远离位移传感器的一侧，通过第二钢丝绳连接有配重压块，配重压块在试验池外的地面上。
10.一种基于现场的复合筒型基础抗倾覆模型的试验方法，适用于上述中任一项的基于现场的复合筒型基础抗倾覆模型，包括以下步骤：
11.s101制两个模型本体；
12.s102将两个模型本体安装于试验池内；
13.s103当两个模型本体处于密闭和非密闭状态下，水位按不同深浅分级，通过拉力加载系统分级拉动两个模型本体，记录不同水位深浅等级下，拉力和对应的位移数据。
14.进一步的，一个模型本体安装有手动阀门，一个模型本体不安装手动阀门。
15.进一步的，模型本体为1：10的缩放比例制作。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.(1)本发明的复合筒型基础抗倾覆模型的试验方法，由于试验位置选在海边滩涂更能够接近基础实际安装环境，设计制作出1:10的试验模型更能够接近实际的基础尺寸，因此更能够得到精准的试验数据。
18.(2)本发明的复合筒型基础抗倾覆模型，通过拉力加载系统分级加载拉力后，分析模型本体密闭与非密闭、水位深浅环境下传感器记录的拉力与位移的关系，得出相关数据结论达到筒型基础抗倾覆能力的验证。
附图说明
19.图1是本发明复合筒型基础抗倾覆模型的俯视图；
20.图2是本发明复合筒型基础抗倾覆模型的侧视图。
21.附图标记如下：1、模型本体，2、试验池，3、拉力加载平台，4、位移传感器支架，5、拉力加载系统，6、第一钢丝绳，7、拉力传感器，8、位移传感器，9、负压沉放机构，10、第二钢丝绳，11、配重压块。
具体实施方式
22.以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
23.如图1-2所示，本发明是一种基于现场的复合筒型基础抗倾覆模型，包括：试验池2，以及沉放于试验池2内的复合筒型基础的模型本体1，还包括：设置在试验池2外，用于拉动模型本体1的拉力加载系统5，设置在试验池2内，用于监测模型本体1的位移传感器8，拉力加载系统5通过第一钢丝绳6与模型本体1连接，模型本体1与第一钢丝绳6之间连接有用于记录拉力数据的拉力传感器7。
24.本实施例的模型本体1上可选择的安装有用于控制密闭状态的手动阀门。
25.本实施例的试验池2挖制于适应于筒型基础安装环境的海边滩涂或者海边吹填场所。
26.本实施例的试验池2的尺寸为：15米*10米，深4～5米，可以同时容纳两个模型本体1。
27.本实施例的位移传感器8在拉力加载系统5的相反侧，用于测量记录模型本体1的位移距离。
28.进一步的，试验池2一侧于地面上设置有拉力加载平台3，拉力加载系统5安装于拉力加载平台3上。
29.本实施例的拉力加载平台3下浇筑有15米*10米*16米的混凝土块，用于支撑拉力加载平台3。
30.本实施例的拉力加载平台3侧，于地面上铺设有一层砂石层，用于汽车吊或滤带吊行走。
31.本实施例通过拉力传感器7记录拉力加载系统5的拉力数据。
32.进一步的，于拉力加载平台3上安装有用于模型本体1沉放的负压沉放机构9。
33.本实施例的负压沉放机构9用于通过管路与模型本体1连通，用于抽取模型本体1仓室内的气及水使仓室内形成负压，从而将模型本体1沉放到位。
34.进一步的，试验池2内，于远离拉力加载系统5的一侧连接有位移传感器支架4，位移传感器支架4与模型本体1之间连接有位移传感器8。
35.本实施例的位移传感器8用于测量及记录模型本体1的位移数据。
36.进一步的，位移传感器支架4于远离位移传感器8的一侧，通过第二钢丝绳10连接有配重压块11，配重压块11在试验池2外的地面上。
37.本实施例的配重压块11用于固定住位移传感器支架4，防止位移传感器支架4受力发生位移，从而影响位移传感器8的工作。
38.一种基于现场的复合筒型基础抗倾覆模型的试验方法，适用于上述任一项的基于现场的复合筒型基础抗倾覆模型，包括以下步骤：
39.s101制两个模型本体1。
40.本实施例的两个模型本体1上，一个安装有手动阀门，一个不安装手动阀门，从而可以控制模型本体1的密闭状态。
41.本实施例的模型本体1为1：10的缩放比例制作。
42.s102将两个模型本体1安装于试验池2内。
43.s103当两个模型本体1处于密闭和非密闭状态下，水位按不同深浅分级，通过拉力加载系统5分级拉动两个模型本体1，记录不同水位深浅等级下，拉力和对应的位移数据。
44.根据实际的安装水位，按照1：10的缩放比例指定试验池2内的水位深浅；通过拉力加载系统5分级拉动两个模型本体1；记录拉力和对应的位移数据，通过所得数据结论验证模型本体1在密闭和非密闭两种状态下的抗倾覆性能。
45.需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式。
46.还需要说明的是，本文可提供包含特定值的参数的示范，但这些参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应值。实施例中提到的方向用语，如涉及“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本技术的保护范围。
47.上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。