前言 我國(guó)東南沿海常年受臺(tái)風(fēng)侵襲，海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)船撞事故風(fēng)險(xiǎn)高，由于缺少設(shè)計(jì)后評(píng)估公開(kāi)報(bào)告，難以判斷工程安全及經(jīng)濟(jì)性；建立海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)事故后可用性評(píng)估方法，對(duì)于未來(lái)廣東省海上風(fēng)電設(shè)計(jì)優(yōu)化及海上風(fēng)電保險(xiǎn)發(fā)展都具有直接意義。本項(xiàng)目發(fā)展事故后海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載性能分析的建模和模擬體系，重點(diǎn)解決海洋多場(chǎng)作用下船撞過(guò)程及損傷結(jié)構(gòu)非線性計(jì)算關(guān)鍵問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)初始設(shè)計(jì)、船撞過(guò)程和損傷后結(jié)構(gòu)性能一體化對(duì)比評(píng)估。成果概況如下。 (1)環(huán)境-結(jié)構(gòu)-土體耦合船撞海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)評(píng)估方法：全面考慮船撞海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)過(guò)程中材料、幾何、接觸、樁土非線性的設(shè)置，引入等效環(huán)境荷載，發(fā)展了船撞結(jié)構(gòu)過(guò)程及結(jié)構(gòu)承載性能模擬方法，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、船撞損傷與剩余承載一體化計(jì)算和評(píng)估。 (2)打樁過(guò)程及附件疲勞斷裂CEL建模和模擬方法：采用CEL技術(shù)解決打樁過(guò)程中出現(xiàn)的網(wǎng)格畸變問(wèn)題，并采用無(wú)限元方法處理邊界反射導(dǎo)致的計(jì)算誤差，實(shí)現(xiàn)了大動(dòng)能作用樁基貫入和附件斷裂模擬。 (3)海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)船撞后修復(fù)方案及評(píng)估方法：采用膨脹式灌漿卡箍對(duì)損傷結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)，實(shí)現(xiàn)典型節(jié)點(diǎn)和導(dǎo)管架未損傷、損傷和損傷后修復(fù)結(jié)構(gòu)承載性能模擬，給出了修復(fù)后結(jié)構(gòu)承載性能評(píng)估方法。 (4)海上風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)船撞后拆除方案及評(píng)估方法：基于前述研究實(shí)施了船撞導(dǎo)管架拆除模擬，給出了多類拆除流程的穩(wěn)定性指標(biāo)，提出拆除作業(yè)劃分方法和作業(yè)建議。 (5)典型結(jié)構(gòu)低速撞擊和損傷后結(jié)構(gòu)極限承載試驗(yàn)：通過(guò)落錘沖擊試驗(yàn)得到導(dǎo)管架典型構(gòu)件損傷程度與沖擊能量的關(guān)系，沖擊力與構(gòu)件被沖擊后形成的凹陷深度的關(guān)系，將結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，建立了半經(jīng)驗(yàn)解析公式；以高性能動(dòng)態(tài)作動(dòng)器對(duì)導(dǎo)管架比例模型進(jìn)行位移加載，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生局部塑性、大范圍屈服直至整體失效，驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)整體失效機(jī)制和前述數(shù)值評(píng)估方法的適用性。 (6)單樁及導(dǎo)管架基礎(chǔ)船撞損傷評(píng)估企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)照國(guó)內(nèi)外重要規(guī)范，針對(duì)工程實(shí)際總結(jié)了單樁及導(dǎo)管架船撞有限元分析流程，針對(duì)基礎(chǔ)自身特性給出了破壞形態(tài)與指標(biāo)。