海上新型重力式锚固基础承载性能研究

摘要

重力式锚固基础作为海上漂浮式系统的重要锚固型式，因其良好的地质适应性在工程实践中广泛应用，但其水平与抗扭转承载性能不佳制约了在海上漂浮式光伏中的应用.针对传统重力式锚固基础在海上漂浮式光伏中的承载效率低的问题，现通过在传统正方形重力式锚固基础的四周增加翼板的方式来提高其承载性能.本文提出3种翼板增强型重力式锚固基础结构（A类、B类和C类），通过数值模拟计算，对比研究了不排水饱和黏土中新型重力式锚固基础在水平荷载H和扭转荷载T作用下的承载性能.研究表明：相较于传统正方形重力式锚固基础，翼板结构可显著改善重力式锚固基础承载特性.当翼板尺寸b增加时，带翼板的重力式锚固基础水平极限承载力H_ult和抗扭转极限承载力T_ult相对正方形重力式锚固基础呈指数型增长.在H-T复合加载工况下，3种新型重力式锚固基础在不同埋深比工况下的承载力破坏包络线均大于传统正方形重力式锚固基础.保持用钢量不变，对于采用长方形翼板的重力式锚固基础，当短边方向与锚身连接时，其构造方式在水平承载力、抗扭转承载力和H-T复合加载条件下均呈现更优的力学性能表现.该研究结果能够为海上漂浮式光伏所使用的重力式锚固基础的选型和优化设计提供依据.

关键词

重力式锚固基础 / 饱和黏土 / 水平和扭转 / 极限承载力 / 破坏包络线