软黏土中海上风电大直径单桩累积变形研究

摘要

海上风电单桩的长期累积变形特性是设计中需重点考虑的关键问题，而现有规范未能考虑循环次数与循环幅值对单桩累积变形的影响。针对这一问题，通过数值分析，并结合自定义场变量子程序，研究了不同循环幅值作用下不同单桩尺寸的累积变形情况。具体结论如下：在软土中存在循环荷载阈值，当循环幅值ξ≤0.2时，单桩在循环荷载作用下的长期累积变形问题可忽略；而当循环幅值为0.4和0.6时，单桩会产生明显的累积变形，且变形呈幂函数规律逐渐增大，增速随循环次数的增加而减缓；当桩长一定时，累积变形随桩径增加而增加；当桩径一定时，增加桩长能有效减少累积变形的产生。然而，当循环幅值为0.4时存在桩长阈值，即当长径比L/D≥15后再增加桩长将无法进一步减少累积变形；同一桩径在200次循环荷载作用下，循环幅值为0.6时产生的累积变形是循环幅值为0.4时的6倍。

关键词

海上风电 / 单桩基础 / 累积变形 / 子程序 / 循环阈值