何建新，李 致，孟星宇，苏晓栋，陈灿明

(南京水利科学研究院 水利部水科学与水工程重点实验室，江苏 南京 210029)

海上风电机组结构不仅重心高，还需同时承受较大的水平与竖向荷载[1]。风机基础一般处于复杂海洋水文气象环境，受风、浪、潮、流等联合作用，其合力和合力矩的大小和方向往往随风速、风向、波浪、潮汐和海流变化而改变[2]。加翼桩是海上风机单桩基础的一种新型结构型式，通过翼板增加土抗力来提高水平承载能力。影响加翼桩水平承载性能的因素众多，如翼板数量和布置方式，翼板面积、刚度、埋深、荷载作用方向与翼板夹角等[3-4]。本文基于ABAQUS 有限元软件，研究对称布置的二翼板、三翼板和四翼板加翼桩在不同荷载作用方向与翼板夹角（以下简称荷载方向）时的水平承载性能，通过比较各工况下加翼桩泥面处位移、桩身倾斜率、桩身内力、桩身应力和极限承载力，分析加翼桩翼板受力机理，提出对称布置二、三和四翼板加翼桩水平极限承载力随荷载方向变化的规律，为加翼桩的设计和推广应用提供技术支撑。

1 计算模型与参数

1.1 计算模型

作为海上风电加翼桩研究的一部分[5-6]，为便于对比分析，以江苏某5 MW 级海上风电机组的单桩和以此改进的加翼桩为对象进行有限元建模计算。钢管桩桩长73 m，入土深度55 m，桩径5.0 m，壁厚80 mm，翼板对称布置，翼板尺寸5 m×5 m（1D×1D，D 为桩基直径），厚度80 mm，翼板与桩身焊接，钢材等级为Q345 级，翼板顶面与泥面平齐，土层为软黏土。

为分析……