粉质黏土中厚壁筒型基础静压沉放阻力研究

摘要：

筒型基础是海上风电工程中出现的一种新型基础形式,因其优越的承载性能与高效的施工方式,在我国海上风电领域备受关注.薄壁单筒多舱筒型基础目前已在江苏海域成功应用,并取得良好的经济效益.为适应风机大型化与风场建设的深远海发展趋势,设计了厚壁单筒多舱筒型基础.厚壁筒型基础采用混凝土筒裙替代钢质筒裙,不仅可以进一步降低建造成本,而且可以防止钢制筒裙在建造和负压沉放过程中出现的屈曲问题.但筒裙壁厚的增加导致筒型基础的沉放阻力增长,因此贯入阻力的准确计算是厚壁筒型基础成功应用的关键.为此,开展了薄壁与厚壁结构在粉质黏土中的静压沉放试验,测量了下沉过程中的沉放阻力与侧壁及端部土压力,对比了薄壁和厚壁沉放特性的异同,校核并优化了薄壁沉放阻力计算公式的相关系数,提出了厚壁沉放阻力的计算方法.结合显式的任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法,验证了有限元计算结果的准确性,开展了厚壁基础动态、连续沉放过程的数值分析.研究结果表明:壁厚的增加挤密了端部土体,使端部土压力增大,扰动了侧壁土体,使侧壁土压力减小;提出采用静力触探数据计算厚壁基础沉放阻力的方法,推荐厚壁端阻力系数和侧阻力系数分别取0.7和0.03;薄壁端阻力系数和侧摩阻力系数分别取0.5和0.04.

关键词：筒型基础、厚壁筒型基础、粉质黏土、沉放阻力、ALE方法

所属期刊栏目：55

分类号：TU43(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-06-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：775-782