变向水平加载下裙式吸力基础三维运动及周围砂土变形规律试验研究

海上风电基础长期受到水平风、波浪荷载作用,荷载方向随季节和气象变化显著,影响基础安全服役。裙式吸力基础是海上风电新型基础形式,开展模型试验,研究其在变向水平单调荷载下三维运动及砂土表面变形规律。研究表明:水平荷载方向改变之后,裙式吸力基础运动方向并非始终与加载方向一致,基础运动模式分为三个阶段,第一阶段主要发生基础水平面内转角的改变(水平面内即扭转运动),第二阶段基础水平面内转角与竖直方向倾角变化程度相近,第三阶段主要发生竖直方向倾角的改变。加载方向改变后,裙式吸力基础在水平面内运动方向随水平荷载的增加由初始加载方向逐渐向水平荷载加载方向偏移,即水平面内运动轨迹变化具有“滞后性”,且裙式吸力基础比传统吸力基础“滞后性”更加明显,表明变向水平荷载作用下裙式吸力基础有更强的稳定性。荷载方向改变后,基础周围土体表面变形范围不规则、沿水平加载方向不对称,不对称性主要表现在初始加载方向前侧和后侧,且当荷载偏转角度为90°时,不对称性最明显。裙式吸力基础周围土体表面变形范围大于传统吸力基础,最大为传统吸力基础的1.60倍;裙式吸力基础前后侧土体表面变形范围之比小于传统吸力基础。