考虑长径比及冲刷的单桩基础侧向承载特性分析

作     者：张融圣 刘寒秋 朱嵘华 田振亚 孙香 ZHANG Rongsheng;LIU Hanqiu;ZHU Ronghua;TIAN Zhenya;SUN Xiang

作者机构：浙江大学海洋学院浙江舟山316021 阳江海上风电实验室广东阳江529500 

出 版 物：《水利水运工程学报》 (Hydro-Science and Engineering)

年 卷 期：2023年第2023卷第5期

页      面：95-104页

学科分类：081505[工学-港口、海岸及近海工程] 081401[工学-岩土工程] 08[工学] 0815[工学-水利工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 0814[工学-土木工程] 082401[工学-船舶与海洋结构物设计制造] 

基　　金：广东省重点领域研发计划项目(2021B0707030001) 广东省科技专项资金引进重大科技创新资源项目(SDZX2020001) 

主　　题：局部冲刷 海上风电 单桩基础 长径比 

摘      要：冲刷是海上风电单桩基础设计中需要考虑的重要因素,然而计算时通常忽略局部冲刷坑的几何形状及桩基入土段长径比(L/D)的影响,导致设计偏于保守。针对这一问题,建立考虑局部冲刷坑形态的海上风电桩基础三维有限元模型,研究冲刷作用下不同长径比桩基础的侧向承载特性变化规律,提出适用于受局部冲刷小长径比单桩基础的简化梁-弹簧分析模型并进行验证。研究结果表明:小长径比单桩基础的侧向响应对局部冲刷深度较为敏感。随着冲刷深度的增大,基底反力和桩侧垂向摩阻力等土反力分量对桩基水平承载力的贡献也随之增大,仅考虑桩侧土反力的传统API p-y曲线方法难以适用受冲刷单桩基础的计算分析,须考虑基底效应的影响。研究结果可为海上风电基础设计分析提供参考。