›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (S1): 303-308.

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海上风电桩基水平承载力循环衰减二维简化分析

夏华盛1, 2,张陈蓉1, 2,俞 剑1, 2,黄茂松1, 2   

  1. 1.同济大学 岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 200092;2. 同济大学 地下工程与建筑系,上海 200092
  • 收稿日期:2012-05-09 出版日期:2012-09-11 发布日期:2012-09-21
  • 通讯作者: 张陈蓉,女,1982年生,讲师,主要从事岩土工程科研和教学工作。E-mail: zcrong33@tongji.edu.cn E-mail::xiahuasheng@163.com
  • 作者简介:夏华盛,男,1986年生,硕士研究生,主要从事桩基工程方面研究
  • 基金资助:

    国家自然科学基金青年基金项目资助(No.51008228);教育部博士点基金项目资助(No.20110072110008)

2D simplified analysis of cyclic degradation of lateral bearing capacity for the pile foundation of offshore wind turbine

XIA Hua-sheng1, 2, ZHANG Chen-rong1, 2, YU Jian1, 2, HUANG Mao-song1, 2   

  1. 1. Key Laboratory of Geotechnical and Underground Engineering of Ministry of Education, Tongji University, Shanghai 200092, China; 2. Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China
  • Received:2012-05-09 Online:2012-09-11 Published:2012-09-21

摘要: 海上风电的桩基在长期循环荷载作用下会引起承载力的衰减。针对软黏土中水平受荷单桩,通过引入累积塑性应变以考虑土体不排水强度的循环弱化,建立二维有限元数值模拟和简化p-y曲线简化方法,以分析水平循环荷载作用后单桩桩侧侧向抗力的衰减弱化。在小数目循环荷载下简化方法与有限元计算结果比较吻合,在此基础上,采用二维简化分析方法得到长期大数目循环荷载下桩侧水平抗力的衰减规律,发现如荷载幅值与初始极限抗力的比值小于土体灵敏度的倒数,单桩在长期水平循环荷载作用下承载力虽有所衰减,但桩基趋于稳定,不会发生破坏。

关键词: 单桩, 水平循环荷载, 强度弱化, 有限元分析, 简化方法

Abstract: The lateral bearing capacity of the pile foundation of offshore wind turbine degrades due to the long-period cyclic lateral load. For the lateral loaded pile in undrained soft caly, a degradation model based on accumulated plastic strain is adopted to model the cyclic degradation of the undrained soil strength. Then a series of two-dimensional finite element simulations are carried out; and a simplified p-y curve method is presented to analyze the degradation of the lateral bearing capacity of a cyclically laterally loaded single pile. For the case of small cycle numbers, the results of the finite element simulations are consistant well with that of the simplified method. Based on this cognition, an attenuation law of the lateral bearing capacity of a pile subjected to long-period a large amount cyclic lateral load is obtained using the two-dimensional simplified method. It is found that, for the ratio of the cyclic lateral load to the initial lateral pile bearing capacity smaller than the reverse of soil sensitivity, although the lateral bearing capacity of cyclic lateral loaded pile degrades, the pile still remains in stable state without failure.

Key words: single pile, cyclic lateral load, strength degradation, finite element analysis, simplified method

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