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水平循环荷载下斜坡段双排桩承载特性及p-y曲线
1
作者 尹平保 韩红 +3 位作者 毛国辉 王达 王翱 杨铠波 《中国公路学报》 北大核心 2025年第7期156-166,共11页
斜坡段双排桩的水平承载特性与平地上的双排桩差异显著,很有必要开展相应的模型试验研究。以某实际工程桩为原型,设计并完成了斜坡坡度分别为0°、10°、20°和30°的2×2双排桩水平循环加载模型试验,获得了不同坡... 斜坡段双排桩的水平承载特性与平地上的双排桩差异显著,很有必要开展相应的模型试验研究。以某实际工程桩为原型,设计并完成了斜坡坡度分别为0°、10°、20°和30°的2×2双排桩水平循环加载模型试验,获得了不同坡度下承台荷载-位移曲线、前后排桩桩身弯矩及不同深度处的桩周土抗力(p)-桩身水平位移(y)曲线(简称p-y曲线);分析了“斜坡效应”和“循环荷载效应”对前后排桩水平承载特性的影响;并通过对斜坡地基初始刚度和桩周极限土抗力进行修正,建立了斜坡段双排桩修正p-y曲线模型。研究结果表明:桩基水平割线刚度随循环加载等级增加而减小,而受循环加载次数和斜坡坡度的影响较小;前后排桩的桩身弯矩均随循环加载等级和次数增加而增大,随斜坡坡度增加而减小;桩身最大正弯矩位于坡面以下2~4倍桩径处;与平地桩相比,斜坡坡度每增加10°,前后排桩的桩身最大正弯矩约减小6.5%;斜坡坡度和荷载水平相同时,前排桩的桩身最大正弯矩约为后排桩的1.5倍;前后排桩的桩周土抗力均随深度增加而增大;相同深度处,前后排桩的桩周土抗力均随坡度增大而减小,前排桩的桩周土抗力约为后排桩的2倍,当斜坡坡度由0°增至30°时,前、后排桩对应的桩周土抗力分别减小64.0%和60.0%。在此基础上,通过模型试验,对比验证了斜坡段双排桩修正p-y曲线模型的合理性。 展开更多
关键词 路基工程 斜坡桩基 模型试验 水平循环荷载 p-y曲线
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不同长径比单桩在粉土中的p-y模型研究
2
作者 李效民 徐璐 +3 位作者 李福恒 姚雪祥 殷文明 苗得胜 《海洋工程》 北大核心 2025年第5期61-69,共9页
单桩是海上风电工程中最常用的基础形式,桩-土相互作用关系是桩基设计中需要重点考虑的因素。现有设计规范中的推荐公式适用于砂土和黏土这两种极端土质。然而,在全球范围内广泛分布着兼具砂土和黏土特性(非零内聚力和非零摩擦角)的过... 单桩是海上风电工程中最常用的基础形式,桩-土相互作用关系是桩基设计中需要重点考虑的因素。现有设计规范中的推荐公式适用于砂土和黏土这两种极端土质。然而,在全球范围内广泛分布着兼具砂土和黏土特性(非零内聚力和非零摩擦角)的过渡土质——粉土。若仅考虑单一土质特性,可能会造成桩基设计的不经济性和不可靠性。此外,传统的p-y模型主要针对单一长径比的桩基,而对于长径比动态变化的通用p-y模型研究尚不足。基于ABAQUS软件建立了单桩-粉土相互作用的有限元模型,分析并提出了粉土水平极限承载力计算公式,同时考虑长径比参数变化的影响,量化了水平极限承载力和单桩长径比对单桩横向荷载-位移响应的作用,进而提出了适应于不同长径比单桩在粉土中的p-y模型。最后,通过桩基算例的对比分析,验证了所提模型的准确性与适用性。 展开更多
关键词 单桩 粉土 不同长径比 p-y模型 海上风电 桩-土相互作用
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基于不确定性的海上风电单桩p-y曲线法的模型误差评估与可靠度分析研究
3
作者 林奖勤 张璐璐 +2 位作者 廖晨聪 王舸 张泽超 《海洋工程》 北大核心 2025年第3期105-117,共13页
针对海上风电单桩水平试桩数据有限、模型误差评估困难的问题,提出了一种基于有限试桩数据条件下的海上风电大直径单桩水平承载力p-y曲线法模型误差二阶段评估方法。首先开展超重力离心模型试验,获取原位应力水平下不同桩径与埋深比的... 针对海上风电单桩水平试桩数据有限、模型误差评估困难的问题,提出了一种基于有限试桩数据条件下的海上风电大直径单桩水平承载力p-y曲线法模型误差二阶段评估方法。首先开展超重力离心模型试验,获取原位应力水平下不同桩径与埋深比的风电单桩的水平承载力数据,并结合既有文献公开的有限试桩数据,建立风电单桩水平静载数据库;然后建立三维有限元基准模型,将其作为实测数据与p-y曲线法之间的过渡,利用所建数据库评估基准模型自身的误差ε_(FEM);接着通过算例扩充得到基准模型相对p-y曲线法的偏差系数η的概率分布;最后将ε_(FEM)与η结合得到模型误差ε_(py)的概率分布。研究表明,模型误差ε_(py)的均值与桩-土相对刚度E_(p)I_(p)/(EsL4)的对数呈线性关系。工程案例研究显示,对于某海上风电场第41号机位的单桩,不考虑模型误差则单桩可靠度指标β为4.33,考虑模型误差得到可靠度指标β为6.91。这表明,忽略p-y曲线法的模型误差可导致设计偏于保守。 展开更多
关键词 风电单桩 p-y曲线法 水平承载力 模型误差 不确定性分析 可靠度分析
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非对称冲刷条件下水平受荷桩侧向响应及p-y曲线
4
作者 赵子豪 尹衍秋 +1 位作者 汤永强 张正飞 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第26期11315-11326,共12页
局部冲刷通过去除桩基周围的土体而引起桩基承载力的显著损失,由于波浪和水流的方向性,使得冲刷坑具有非对称性。为了明确非对称冲刷条件下水平受荷载桩基的侧向响应问题,提出了一种不对称的冲刷坑模型,采用三维有限元软件ABAQUS建立模... 局部冲刷通过去除桩基周围的土体而引起桩基承载力的显著损失,由于波浪和水流的方向性,使得冲刷坑具有非对称性。为了明确非对称冲刷条件下水平受荷载桩基的侧向响应问题,提出了一种不对称的冲刷坑模型,采用三维有限元软件ABAQUS建立模型与实验进行了对比验证,然后通过系统的参数分析,研究了不同非对称冲刷率、最大冲刷深度、冲刷坡角以及荷载方向下,桩基的侧向响应,并建立了非对称冲刷条件下修正p-y曲线模型。结果表明:当非对称冲刷率减小、最大冲刷深度增加和冲坑坡角减小,都会使得桩基水平承载力和桩身最大弯矩减小、最大土体阻力增加且桩身弯矩最大值和土体阻力的最大值以及桩身旋转中心的位置都会向桩底移动。由于冲刷坑的非对称性,沿y轴正向加载和负向加载时桩基的侧向响应存在明显差异并且这种差异随最大冲刷深度增大而更加增大且随非对称冲刷率的增大而更加明显。 展开更多
关键词 不对称的冲刷坑 非对称冲刷率 最大冲刷深度 冲坑坡角 荷载方向 p-y曲线 侧向响应
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考虑黏土小应变特性的水平受荷桩p-y曲线研究
5
作者 黄宇华 顾晓强 俞剑 《结构工程师》 2025年第2期148-157,共10页
单桩在水平荷载作用下的受力特性是岩土工程中的一项重要课题,其中p-y曲线法因考虑了土体的非线性,对比传统m法能更准确地反映桩的水平承载特性。已有的p-y曲线模型大多基于试验数据的总结,模型参数通常物理意义不明确且取值困难。因此... 单桩在水平荷载作用下的受力特性是岩土工程中的一项重要课题,其中p-y曲线法因考虑了土体的非线性,对比传统m法能更准确地反映桩的水平承载特性。已有的p-y曲线模型大多基于试验数据的总结,模型参数通常物理意义不明确且取值困难。因此,从桩土相互作用机制出发,建立了合理考虑土体应力-应变特性的p-y曲线模型。首先基于Airy应力函数,得到了桩周土体的应力分布情况,再引入Duncan-Chang模型和小应变模型描述桩周土体的小应变非线性特性,通过对桩侧土体应变的积分,得到水平受荷桩的p-y曲线表达式。所需模量参数E_(50)和不排水抗剪强度S_(u)可由三轴固结不排水试验或现场试验获得,而小应变参数G_(0)和γ_(0.7)可由共振柱试验或波速试验获得。最后,通过与水平受荷桩现场试验、模型试验和API规范方法的对比,验证了该p-y曲线模型具有较好的精度和实用性。 展开更多
关键词 水平受荷桩 p-y 曲线 黏土 土体非线性 小应变
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砂土中海上风力机吸力式桩桶基础的p-y曲线研究
6
作者 蒋建平 汪璐亚 《太阳能学报》 北大核心 2025年第9期26-33,共8页
海上风力机吸力式桩桶基础得到了广泛应用。首先依据实测试桩资料对有限元软件ABAQUS进行模型的有效性验证;然后建立砂土中4~9m桩径的吸力式桩桶基础的有限元模型,分析其在不同水平荷载作用下的桩身弯矩和位移响应;最后在双曲线p-y曲线... 海上风力机吸力式桩桶基础得到了广泛应用。首先依据实测试桩资料对有限元软件ABAQUS进行模型的有效性验证;然后建立砂土中4~9m桩径的吸力式桩桶基础的有限元模型,分析其在不同水平荷载作用下的桩身弯矩和位移响应;最后在双曲线p-y曲线模型的基础之上,考虑土体深度和桩径尺寸的影响对初始地基反力模量和极限土反力计算方法进行修正,提出合适的p-y曲线模型。结果表明,砂土中的吸力式桩桶基础在水平荷载作用下主要呈转动模式,且伴随有少许的平动,桩身弯矩值沿土深方向先增大后减小,且水平荷载大小的变化对桩身弯矩最大值所在位置基本无影响,API法p-y曲线高估了初始地基反力模量,低估了极限土反力,不适用于对其进行计算分析,而修正p-y曲线模型与数模结果之间的吻合性较好。 展开更多
关键词 海上风力机 桩基础 ABAQUS 砂土 p-y曲线 桩土相互作用
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黏土地层中海上风电桩基桩土相互作用循环p-y模型
7
作者 张祖国 陈宣宇 《人民长江》 北大核心 2025年第8期209-215,共7页
海上风电在其服役期间会受到风、浪等循环荷载的作用,其桩基的稳定性是设计中的一个关键问题。p-y曲线法计算简单快捷,是目前水平受荷桩分析中最常用的方法。通过建立桩土相互作用切片模型,并系统性地开展有限元分析,计算得到了不同刚... 海上风电在其服役期间会受到风、浪等循环荷载的作用,其桩基的稳定性是设计中的一个关键问题。p-y曲线法计算简单快捷,是目前水平受荷桩分析中最常用的方法。通过建立桩土相互作用切片模型,并系统性地开展有限元分析,计算得到了不同刚度桩满流区p-y曲线。计算表明:相同桩长下桩径会对静力p-y曲线的强度和刚度产生影响,桩径越大,p-y曲线表现出的刚度越大,桩侧极限土阻力也越大。在相同的循环幅值作用下,累积位移随着桩径的增大而增加,且通过极限土阻力和桩径对桩侧土阻力以及累积位移进行归一化处理后能得到一条统一的p-y曲线。根据上述发现,在边界面理论的框架下,引入了全新的映射法则和塑性模量表达式,构建了一个适用于黏土地层的循环p-y模型。采用离心机试验对该模型进行了验证,验证结果表明该模型能够有效模拟循环荷载作用下桩基的响应。研究成果为海上风电桩基p-y模型的构建提供了新的思路及方法。 展开更多
关键词 p-y模型 循环荷载 桩土相互作用 有限元分析 黏土 海上风电工程
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菲律宾跨海大桥深海砂土桥梁桩基p-y曲线研究
8
作者 谌海平 储峰 谭力耘 《山西建筑》 2025年第22期152-157,共6页
桥梁基础作为连接上部结构和地基的纽带,其在复杂地质条件下的抗震性能关系到整座桥梁的安全有效运营。为研究深海砂土桩基的承载抗震性能,以菲律宾跨海大桥项目某桥梁桩基建设工程为背景,建立了具体典型工点的p-y曲线数值模型,将p-y曲... 桥梁基础作为连接上部结构和地基的纽带,其在复杂地质条件下的抗震性能关系到整座桥梁的安全有效运营。为研究深海砂土桩基的承载抗震性能,以菲律宾跨海大桥项目某桥梁桩基建设工程为背景,建立了具体典型工点的p-y曲线数值模型,将p-y曲线计算结果与API规范对比,发现深度对p-y曲线的形状走向至关重要,并且数值模拟方法在浅层的土体极限抗力值大于规范方法的计算结果;用双曲线模型的双参数与数值模拟结果进行拟合,并对深海砂土桩基p-y曲线进行修正,提出了更适用于砂土地基的p-y曲线计算公式。 展开更多
关键词 桩基 p-y曲线 数值模拟 桩基抗震
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黏土中水平受荷桩静力与循环p-y曲线的研究进展
9
作者 华楠 孙长江 +1 位作者 张文龙 童森杰 《水电与新能源》 2025年第1期12-15,共4页
准确预测和控制大直径单桩基础的侧向变形,对于确保海上风电设施的安全运行具有重要意义。针对传统p-y曲线在设计大直径单桩时的局限性,总结了黏土静力p-y曲线研究进展,分析了多种p-y曲线模型的优缺点,讨论了构造循环p-y曲线时,黏土的... 准确预测和控制大直径单桩基础的侧向变形,对于确保海上风电设施的安全运行具有重要意义。针对传统p-y曲线在设计大直径单桩时的局限性,总结了黏土静力p-y曲线研究进展,分析了多种p-y曲线模型的优缺点,讨论了构造循环p-y曲线时,黏土的刚度和强度弱化的描述方法,最后展望了未来的研究方向。 展开更多
关键词 p-y曲线 黏土 水平受荷桩
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基于数值仿真与优化技术的p-y曲线精度提升
10
作者 赵心涛 《技术与市场》 2025年第11期87-91,共5页
在群桩工程中,传统的p-y曲线法存在一定的局限性,尤其在复杂土层条件、群桩效应和土体非线性响应的影响下,其计算精度常常无法满足工程需求。针对传统p-y曲线法的局限性,提出了一种新型的p-y曲线计算模型,旨在提高群桩基础水平承载力计... 在群桩工程中,传统的p-y曲线法存在一定的局限性,尤其在复杂土层条件、群桩效应和土体非线性响应的影响下,其计算精度常常无法满足工程需求。针对传统p-y曲线法的局限性,提出了一种新型的p-y曲线计算模型,旨在提高群桩基础水平承载力计算的精度。新模型综合考虑了土体的非线性响应和群桩效应的影响,进一步优化了群桩基础的设计方案。数值仿真与试验数据表明,新模型能够显著提高水平承载力的预测精度,在背景工程中,相较于传统p-y曲线法,承载力预测精度有所提升,能够更好地反映群桩效应和土体非线性响应,为群桩基础设计提供更符合实际工程需求的科学依据。 展开更多
关键词 p-y曲线 非线性响应 群桩效应 数值仿真 优化设计
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水平受荷桩“p-y+M-θ”分析方法 被引量：5
11
作者 王立忠 赖踊卿 +1 位作者 洪义 张友虎 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期905-918,共14页
中国近海海上风电机组开发建设中,大直径单桩基础形式使用占比超70%。现行p-y曲线设计方法主要适用于小直径柔性桩,对大直径单桩侧向及桩底受荷描述能力不足,导致其严重低估刚柔性桩和刚性桩(分别常用于中国和欧洲的近海风电工程)的变... 中国近海海上风电机组开发建设中,大直径单桩基础形式使用占比超70%。现行p-y曲线设计方法主要适用于小直径柔性桩,对大直径单桩侧向及桩底受荷描述能力不足,导致其严重低估刚柔性桩和刚性桩(分别常用于中国和欧洲的近海风电工程)的变形和承载能力,过于保守的设计给海上风电降本带来挑战。为此建立了能以统一的方式预测柔性、刚柔性和刚性单桩水平单调受荷响应的“p-y+M-θ”模型,并将该模型推广到循环荷载下单桩的响应分析。通过与相关试验结果比对发现,“p-y+M-θ”模型能较为准确地预测桩基水平加载响应。力图为水平受荷单桩工程设计提供简洁而可行的响应分析方法。 展开更多
关键词 软黏土 “p-y+M-θ”模型 水平受荷桩循环加载 试验结果对比
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嵌岩单桩水平静力加载现场试验及 p-y 曲线研究
12
作者 刘俊伟 吕伟 +1 位作者 陈水月 于秀霞 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1941-1949,共9页
为研究风化花岗岩地质条件下嵌岩单桩的受荷响应和p-y曲线规律,本文基于现场试验,开展了水平静力荷载作用下嵌岩单桩的荷载-位移关系、弯矩、桩身变形及p-y曲线响应研究。试验表明:在所研究的相对深度范围内,随着z/D的增加,岩土阻力和... 为研究风化花岗岩地质条件下嵌岩单桩的受荷响应和p-y曲线规律,本文基于现场试验,开展了水平静力荷载作用下嵌岩单桩的荷载-位移关系、弯矩、桩身变形及p-y曲线响应研究。试验表明:在所研究的相对深度范围内,随着z/D的增加,岩土阻力和相应位移都减小,上部荷载很难传递到深部岩层;桩身最大弯矩在3~4倍桩径之间,极限荷载主要取决于桩身强度而不是岩土体。将p-y曲线分别与一般双曲函数和双曲正切函数进行拟合,评估现有p-y曲线模型在风化花岗岩地基中的适用性,修正了模型在风化岩层中的参数取值。结果表明:一般双曲函数在较浅区域拟合良好,相对深度较大的区域数据离散性较强;双曲正切函数在各深度处拟合优度均较好。分析结果简化了现场p-y曲线的预测程序。 展开更多
关键词 海上风电 嵌岩单桩 现场试验 静载试验 桩-岩相互作用 受荷响应 p-y曲线 风化花岗岩
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基于被动区土弹簧刚度降低过程的基坑围护结构计算增量法及软化p-y曲线 被引量：2
13
作者 雷国平 苏栋 +2 位作者 程马遥 刘慧芬 张维 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期797-808,共12页
基坑围护结构的计算常采用基于杆系有限元的增量法,被动区土弹簧刚度在基坑开挖作用下发生动态降低导致土抗力软化,目前缺少在非线性地基模型基础上对该问题的研究。通过引入两个刚度变化系数来综合量化被动区土弹簧参数随基坑开挖的动... 基坑围护结构的计算常采用基于杆系有限元的增量法,被动区土弹簧刚度在基坑开挖作用下发生动态降低导致土抗力软化,目前缺少在非线性地基模型基础上对该问题的研究。通过引入两个刚度变化系数来综合量化被动区土弹簧参数随基坑开挖的动态变化过程,建立了基于该过程的基坑围护结构计算增量法。针对非线性地基模型,提出了细化增量法进行数值计算。采用线弹性、理想弹塑性以及双曲线3种基本土弹簧模型计算得到被动区软化p-y曲线,对比显示,基于双曲线基本模型得到的等效水平抗力系数变化曲线更符合实际规律。工程实例计算显示,基于基本土弹簧为双曲线的计算结果与不同开挖阶段墙的位移监测数据对应更好。参数分析显示,与被动区土体极限抗力pu相关的刚度变化系数对计算结果影响较大,采用此方法应着重关注被动区pu的计算方法及开挖卸荷对pu的影响。 展开更多
关键词 基坑围护结构 增量法 基坑被动区 非线性土弹簧 软化p-y曲线
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考虑桩身材料非线性的微型抗滑桩计算p-y法 被引量：1
14
作者 雷国平 吴泽雄 +2 位作者 苏栋 莫烨强 程马遥 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期337-348,共12页
微型桩在土质滑坡中主要通过在滑动面附近发生较大的弯曲变形来产生抗滑作用,对其进行计算时应考虑桩身材料塑性变形带来的抗弯刚度变化。在对微型桩弯曲特性进行研究的基础上,提出了一种计算高效的微型抗滑桩计算p-y法。以钢管混凝土... 微型桩在土质滑坡中主要通过在滑动面附近发生较大的弯曲变形来产生抗滑作用,对其进行计算时应考虑桩身材料塑性变形带来的抗弯刚度变化。在对微型桩弯曲特性进行研究的基础上,提出了一种计算高效的微型抗滑桩计算p-y法。以钢管混凝土微型桩为例,通过精细化有限元数值模拟研究其非线性弯矩-曲率关系,根据截面应力分布和塑性应变的发展规律将其分为弹性、弹塑性和强化三阶段,并采用三段式方程建模。在横向受荷桩计算p-y法的基础上推导了考虑非线性弯矩-曲率关系的桩变形增量微分方程,采用增量法并在增量步中实时更新抗弯刚度,可快速求解桩在滑坡作用下的全过程响应。采用有限元数值模拟和极限分析法对所提方法进行了验证。参数分析显示:土体极限抗力和桩抗弯强度对桩响应的影响较大,更高的土体极限抗力使微型桩更容易达到破坏状态,且破坏位置更加向滑动面集中,而更高的桩抗弯强度则使桩的破坏相对远离滑动面,调动更大范围的土体抗力,但同时也增加了达到破坏状态所需的土体位移。所提出的p-y法以及相应的分析过程可应用于微型抗滑桩的优化设计。 展开更多
关键词 微型抗滑桩 p-y法 材料非线性 弯矩-曲率关系 极限抗滑力
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黏土中大直径钢管桩p-y曲线法适用性研究 被引量：1
15
作者 黄磊 唐广银 +3 位作者 杨林林 闫航航 梁超 刘润 《石油工程建设》 2024年第4期1-6,共6页
大直径钢管桩作为常用的海上风机基础形式,其水平承载性能是风机基础结构设计中最关键的一环。API规范建议的p-y曲线法是目前计算钢管桩水平承载力最主流的方法,但其对大直径刚性桩及刚柔性桩的适用性有待探讨。通过开展数值模拟方法,... 大直径钢管桩作为常用的海上风机基础形式,其水平承载性能是风机基础结构设计中最关键的一环。API规范建议的p-y曲线法是目前计算钢管桩水平承载力最主流的方法,但其对大直径刚性桩及刚柔性桩的适用性有待探讨。通过开展数值模拟方法,研究了不同长径比水平受荷桩的桩身变形规律及桩周土体破坏规律,提出了基于长径比的刚柔性桩判断标准,并通过比较不同长径比下钢管桩水平极限承载力,得到了传统p-y曲线的适用范围。研究结果发现传统p-y曲线模型由于仅考虑了水平向的土阻力,适用于计算长径比≥15的刚柔性桩及柔性桩;而对于长径比<9的刚性短桩,其误差最高可达63%,严重低估了单桩的水平向承载力;对于长径比在9~15之间的刚柔性桩可适当使用API规范进行计算。 展开更多
关键词 海上风电 大直径单桩 水平承载力 p-y曲线
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基于桩侧砂土圆锥型修正应变楔模型的p-y曲线
16
作者 张勋 胡志平 +2 位作者 张陈蓉 高志华 张亚国 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期387-397,共11页
基于桩侧砂土三维圆锥型应变楔的变形特征,提出砂土中水平受荷桩的非线性p-y曲线。构建圆锥型楔形体前表面应力体系并引入土体应力-应变双曲线模型,进而考虑应变楔的水平受力平衡得到桩侧土反力的表达式。在此基础上,结合弹性地基梁有... 基于桩侧砂土三维圆锥型应变楔的变形特征,提出砂土中水平受荷桩的非线性p-y曲线。构建圆锥型楔形体前表面应力体系并引入土体应力-应变双曲线模型,进而考虑应变楔的水平受力平衡得到桩侧土反力的表达式。在此基础上,结合弹性地基梁有限差分数值分析,建立了水平受荷桩非线性p-y曲线的理论推导方法。将该理论用于钻孔桩和打入桩模型试验的算例分析,结果表明:相对于API规范的p-y曲线、双曲线型p-y曲线以及传统非圆锥型应变楔模型得到的p-y曲线,本文方法得到的非线性p-y曲线与模型试验结果更为接近。通过比较本文圆锥变形模式与传统非圆锥型应变楔模式的差异以及桩-土参数的影响分析,进一步论证了该方法的优点。 展开更多
关键词 p-y曲线 圆锥型应变楔 水平受荷桩 砂土 非线性
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基于现场试验的海上风电大直径钢管桩p-y曲线特性分析 被引量：5
17
作者 马美玲 李立辰 +3 位作者 吴文兵 刘浩 罗仑博 梅国雄 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2024年第5期44-53,共10页
作为美国石油协会(API)推荐的规范方法,p-y曲线法在水平受荷桩的计算分析中得到了广泛应用。随着海上单桩基础尺寸的增大,基于柔性长桩得出的API规范p-y曲线的适用性受到了越来越多的质疑。以中国某海上风电场大直径单桩基础水平静载试... 作为美国石油协会(API)推荐的规范方法,p-y曲线法在水平受荷桩的计算分析中得到了广泛应用。随着海上单桩基础尺寸的增大,基于柔性长桩得出的API规范p-y曲线的适用性受到了越来越多的质疑。以中国某海上风电场大直径单桩基础水平静载试验为工程背景,分析了试桩的水平受荷变形特性。基于实测数据,对比了4种较为常见的p-y曲线方法的计算效果。结合三维有限元模拟分析了基础尺寸对p-y曲线形式的影响,并探讨了上述p-y曲线的适用工况。结果表明:API法不适用于大直径桩的分析计算;4种方法中,Sullivan法的预测值与实测值最为吻合。同时根据现场试验与有限元分析的结果提出了修正的p-y曲线计算方法。文中研究成果能为相似海域内大直径单桩水平承载变形特性设计提供一定参考。 展开更多
关键词 海上风电 大直径单桩 现场试桩 p-y曲线
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砂土地基海上风电大直径单桩基础的p-y曲线研究 被引量：3
18
作者 刘畅博 胡中波 +3 位作者 李阔 刘欣怡 田德帅 史楠 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期704-711,共8页
依托福建某海上风电项目现场试验,对大直径单桩有限元模型的有效性进行验证,进一步研究砂土地基中不同桩径大直径单桩的破坏模式、初始刚度、极限抗力随桩径与深度的变化规律,并分别考虑桩径的尺寸效应与埋深对双曲线模型进行修正。结... 依托福建某海上风电项目现场试验,对大直径单桩有限元模型的有效性进行验证,进一步研究砂土地基中不同桩径大直径单桩的破坏模式、初始刚度、极限抗力随桩径与深度的变化规律,并分别考虑桩径的尺寸效应与埋深对双曲线模型进行修正。结果表明:不同桩径下大直径单桩的破坏模式主要为浅层土体的楔形破坏;API规范、双曲线模型计算得到的p-y(地基土水平抗力-桩水平位移)曲线与数模得到的p-y曲线误差较大,而修正双曲线模型与数模结果吻合较好,优于其他模型的计算结果。 展开更多
关键词 海上风电 桩基 承载能力 p-y曲线 砂土
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一种适用于板桩与土体相互作用的p-y曲线折减方法
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作者 贝建忠 何成忠 +1 位作者 彭志豪 陈章楷 《水运工程》 2024年第8期263-269,共7页
p-y曲线法可充分考虑土体的塑性变形及抗力极限值,但该方法是基于单桩水平静载试验提出的一种桩土弹簧计算方法,无法直接应用于板桩与土体的相互作用。通过引入p-y曲线折减系数,提出一种适用于板桩与土体相互作用的p-y曲线折减方法,将... p-y曲线法可充分考虑土体的塑性变形及抗力极限值,但该方法是基于单桩水平静载试验提出的一种桩土弹簧计算方法,无法直接应用于板桩与土体的相互作用。通过引入p-y曲线折减系数,提出一种适用于板桩与土体相互作用的p-y曲线折减方法,将其结果与Plaxis有限元模型计算结果及现场位移观测结果进行对比,并验证该方法的准确性。结果表明,该方法可以充分考虑土弹簧的非线性及土体地基反力极限值,弥补了m法和p-y曲线方法的不足。 展开更多
关键词 板桩与土体相互作用 p-y曲线 折减方法 被动土压力 极限抗力 塑性变形
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基于孔压静力触探的大直径单桩p-y曲线分析 被引量：1
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作者 陈雨露 欧阳仲坤 郑向远 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第8期141-151,共11页
【目的】水平受荷桩的p-y曲线法已广泛用于描述桩-土相互作用并预测桩在水平荷载下的行为,特别是在海上风电机大直径单桩的理论分析中。孔压静力触探试验(piezocone penetration test,简称CPTu)作为一种效率高、精确度好的原位测试手段... 【目的】水平受荷桩的p-y曲线法已广泛用于描述桩-土相互作用并预测桩在水平荷载下的行为,特别是在海上风电机大直径单桩的理论分析中。孔压静力触探试验(piezocone penetration test,简称CPTu)作为一种效率高、精确度好的原位测试手段,克服了传统室内试验获得土工参数的过程中土样存在扰动、结果准确性较差的缺点。该试验可以通过测量三个基本参数(修正锥尖阻力qt、侧壁摩阻力fs以及孔隙水压力u2)随深度变化的连续剖面来解译土体的物理力学参数,从而在p-y曲线模型的建立中提供关键数据。【方法】利用渤海海域某场区的CPTu数据,完成了以下研究任务:(1)基于CPTu触探响应结果,对该场区海洋土体进行分类,以及物理与力学参数的反演,包括土体密度、弹性模量、有效内摩擦角及有效黏聚力;(2)将CPTu反演参数代入三维有限元分析模型中,模拟直径为5 m的钢管桩在最大荷载为20 MN时的水平受荷响应;(3)基于CPTu测试数据,提出一套土抗力计算公式;(4)将现有p-y曲线模型中相关参数通过CPTu触探响应结果进行反演,之后对比分析上述p-y曲线模型。【结果】形成了一套基于CPTu且适用于土体分层情况较为复杂的p-y曲线公式,该公式与有限元方法对比结果良好。【结论】结果表明,提出的基于CPTu的土抗力公式经过有限元模拟检验后能快速、准确地反映大直径单桩的水平受荷响应。该公式不仅为渤海海域内大直径单桩的工程实践提供了有力的理论支持,还为相似海洋环境的工程设计与分析提供了完全基于CPTu研究大直径单桩的新思路。 展开更多
关键词 p-y曲线 静力触探试验 有限元方法 水平受荷桩 大直径单桩 土抗力 土体有效应力参数 力学性能
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