基于荷载传递曲线的大直径钢管桩水平受力特性分析方法

基于荷载传递曲线的大直径钢管桩水平受力特性分析方法

论文摘要

海上风电通常选用大直径钢管单桩基础。水平受力的大直径钢管桩桩截面转动引起的桩周土对桩的附加抗力作用较为显著,为考虑这部分附加抗力对大直径桩水平受力特性的影响,首先,提出适用于大直径钢管桩水平受力分析的修正文克勒地基梁模型,分别使用非线性弹簧模拟土和考虑剪切变形的C1型梁单元代表桩,假定桩单元内部土荷载传递曲线的割线刚度为线性分布,推导相应的有限元公式,形成考虑桩截面转动附加抗力作用的耦合法,并根据该算法编制程序。然后,基于现有的土荷载传递曲线使用耦合法对算例进行分析,以验证耦合法的合理性,并将其计算结果与仅考虑横向非线性弹簧作用的p-y法的计算结果进行对比分析。分析结果表明:耦合法可更好地预测大直径钢管桩的水平受力特性;大直径钢管桩桩身变形越接近于刚性转动,桩截面转动产生的附加土抗力作用越显著,当大直径钢管桩桩身变形接近于柔性变形时,桩截面转动产生的附加土抗力作用基本可以忽略。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 分析模型
  •   2.1 桩–土相互作用模型
  •   2.2 桩计算模型
  •   2.3 土模型
  • 3 有限单元法实现
  •   3.1 桩身作用力
  •   3.2 桩端作用力
  •   3.3 静力平衡方程
  • 4 工程算例
  •   4.1 算例1
  •   4.2 算例2
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 翟恩地,石世刚,胡中波,许成顺

    关键词: 桩基础,海上风电,大直径钢管桩,荷载传递曲线,有限单元法,土附加抗力

    来源: 岩石力学与工程学报 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 建筑科学与工程

    单位: 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室,金风科技股份有限公司,中国长江三峡集团有限公司

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51578026)~~

    分类号: TU476

    DOI: 10.13722/j.cnki.jrme.2018.0943

    页码: 365-375

    总页数: 11

    文件大小: 903K

    下载量: 392

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