水平循環(huán)荷載下近海軟土地基離岸單樁基礎(chǔ)模型試驗和三維數(shù)值分析.pdf

1、近年來，隨著海上風電產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，樁基礎(chǔ)（特別是大直徑單樁基礎(chǔ)）因其結(jié)構(gòu)簡單、工期短等優(yōu)勢越來越成為海上風電等海洋工程結(jié)構(gòu)的首選基礎(chǔ)形式。同時，由于海洋平臺樁基礎(chǔ)在其正常服役過程中，將會受到風、波浪、海流等低頻循環(huán)水平荷載的作用產(chǎn)生累積側(cè)向變形，當樁基礎(chǔ)轉(zhuǎn)角位移超過0.5°時，會使得風機機組因基礎(chǔ)變形超限無法正常工作。
　　目前，國際上主流研究風電樁基礎(chǔ)的非線性分析方法為美國石油協(xié)會(API)和挪威船工社所采用的p-y曲線法，而

2、我國現(xiàn)行《港口工程樁基規(guī)范》基本上是沿用了美國API規(guī)范。但現(xiàn)有的p-y曲線法均基于有限尺寸的樁基試驗結(jié)果，且試驗地基土多為硬黏土和砂土，對于大直徑樁基礎(chǔ)和飽和軟粘土地基難以適用。因此，如何準確有效評估飽和軟粘土地基中大直徑單樁式風機基礎(chǔ)在水平循環(huán)荷載作用下的側(cè)向永久累積變形顯得尤為重要。為此，本文通過室內(nèi)縮尺模型試驗和有限元數(shù)值分析方法研究了飽和軟粘土地基中大直徑單樁基礎(chǔ)在水平低頻循環(huán)荷載作用下的受力變形特性，主要工作如下:
　

3、　(1)研制了一種新型的水平循環(huán)加載裝置，原理簡單，制造便捷，能夠輸出不同幅值的低頻正弦荷載，可滿足室內(nèi)模型試驗的個性化要求。
　　(2)通過室內(nèi)模型試驗研究了單樁基礎(chǔ)在水平靜載作用下樁身受力和變形特性，利用樁身實測彎矩推算得到樁基水平靜力p-y曲線并與規(guī)范進行了對比分析。
　　(3)通過室內(nèi)模型試驗研究了單樁基礎(chǔ)在水平循環(huán)作用下樁身內(nèi)力及側(cè)向累積變形特性，并分析了不同深度處p-y曲線弱化循環(huán)效應。同時也研究分析了樁周土孔隙