基于HSS模型海上风电桶形基础水平循环承载特性对比研究

作者：寇海磊; 房伟伟^*; 徐祥程; 安兆暾; 张洪睿

来源：海洋工程, 2023, 1-16.

• 海上风电
• 桶形基础
• 水平循环荷载
• HSS模型
• 累积转角
• 旋转中心
• 桶—土相对刚度

采用土体本构对黏土中的桶形基础进行了有限元模拟，以研究桶形基础的水平循环承载特性，利用有限元方法模拟了在不同单调组合荷载作用下黏土中的桶形基础离心机试验，对比试验结果验证了使用小应变硬化土(HSS)本构模型的适用性。在此基础上，基于HSS模型和HS模型，对比研究了不同循环荷载和小应变模量对桶形基础累积转角、旋转中心和桶—土相对刚度的影响。结果表明，黏土中桶形基础的累积转角随着循环次数和水平荷载的增加而增加。然而，每个循环中累积转角的增加逐渐减小。另外，提出了Tb和ζb之间的预测黏土中桶形基础的累积旋转。无论处于疲劳极限状态(ζb=0.3)还是正常使用极限状态(ζb=0.5)，旋转中心类型都是从深中心变为浅中心。桶—土相对刚度随循环次数递减，并且循环荷载越大刚度衰减越大。另外，小应变模量对基础累积转角和桶土相对刚度有较大影响而对旋转中心无显著影响。与已有的研究结果对比发现，HSS模型更加适用于精细化设计。

• 单位
  中国海洋大学