Finite element analysis of cyclic lateral responses for large diameter monopiles in clays under different loading patterns

有限元法 结构工程 弯矩 偏转(物理) 结构荷载 海上风力发电 工程类 岩土工程 涡轮机 机械工程 物理 光学
作者
Xinglei Cheng,Tianju Wang,Jianxin Zhang,Zhongxian Liu,Wenlong Cheng
出处
期刊:Computers and Geotechnics [Elsevier BV]
卷期号:134: 104104-104104 被引量:28
标识
DOI:10.1016/j.compgeo.2021.104104
摘要

It is very important to analyze the lateral cyclic response of monopiles for the design of offshore wind turbines (OWTs). A three-dimensional finite element method for lateral cyclic responses of large-diameter monopiles is developed based on a simplified constitutive model of clays that has been successfully encoded into the ABAQUS software package. The applicability of this method is validated by simulating the existing centrifugal model test. The method can predict the nonlinear hysteresis responses of monopiles in clays during cyclic loading, and the evolution of bending moment and lateral deflection profile of monopile with loading cycles. Various lateral cyclic loads with different loading patterns including one-way and two-way loading, symmetric and asymmetric loading, variable-amplitude and constant-amplitude loading are applied to monopiles. The impact of different cyclic loading patterns on lateral responses of large-diameter monopiles is systematically investigated. The research results can provide some reference for the engineering design of large-diameter monopiles under lateral cyclic loads.

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