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

1、近年來，隨著海上風電產業(yè)的迅速發(fā)展，樁基礎（特別是大直徑單樁基礎）因其結構簡單、工期短等優(yōu)勢越來越成為海上風電等海洋工程結構的首選基礎形式。同時，由于海洋平臺樁基礎在其正常服役過程中，將會受到風、波浪、海流等低頻循環(huán)水平荷載的作用產生累積側向變形，當樁基礎轉角位移超過0.5°時，會使得風機機組因基礎變形超限無法正常工作。
　　目前，國際上主流研究風電樁基礎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果，且試驗地基土多為硬黏土和砂土，對于大直徑樁基礎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在水平循環(huán)荷載作用下的側向永久累積變形顯得尤為重要。為此，本文通過室內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，可滿足室內模型試驗的個性化要求。
　　(2)通過室內模型試驗研究了單樁基礎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)通過室內模型試驗研究了單樁基礎在水平循環(huán)作用下樁身內力及側向累積變形特性，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