水平静荷载作用下翼板对基桩工作性状影响的有限元研究

海上风机桩基础主要承受水平荷载和弯矩,通过设置翼板增大桩-土有效接触是提高大直径基桩水平承载能力的有益尝试。文章基于ABAQUS有限元软件结合Mohr-Coulomb弹塑性土体本构模型,计算分析了翼板面积和长宽比对基桩水平承载能力的影响。研究表明:基桩在泥面处设置翼板可显著降低桩身水平位移和弯矩,而且水平位移降低效果优于弯矩;对于正方形翼板,当边长大于1.6D时提升效果不明显,边长建议取值不超过1.6D;对于矩形翼板,扁长形翼板效果明显优于竖长形。

饱和软黏土地基单桩基础水平荷载模型试验研究

通过自制的水平加载装置对饱和软黏土和砂黏土地基中嵌固式单桩基础开展水平静载模型试验研究,主要研究了单桩基础的水平承载力和变形特性。试验发现:(1)桩身最大弯矩出现在土表下5倍桩径附近,当水平荷载较小时(小于45 N),桩周土处于弹性变形阶段,当水平荷载较大时,桩周上部土体开始进入塑性阶段,并出现明显的裂纹;(2)桩周土最大抗力发生在泥面下3倍桩径位置处,并随着外荷载增大土抗力也增大,但当外荷载增大到一定程度时,土抗力不再继续增大;(3)API规范推荐的p-y曲线与试验值相比偏于保守,表现为极限土抗力偏小。