倾斜荷载作用下低裙式吸力桩承载特性数值模拟研究
2021-01-08柳晓科
天津城建大学学报 2020年6期
苏 敏,鹿 群,姜 寒,柳晓科
(1.天津城建大学,天津300384;2.中国市政工程华北设计研究总院有限公司,天津300381)
随着海上风电资源的开发和利用,海上施工作业量不断增加,海洋基础设施建设费用大幅度提升,由于吸力桩可节省安装和施工费用,而且可以循环利用,并能满足海上设施承受极限荷载的条件,因此被广泛应用于海上设施. 吸力桩主要受到风浪和上部结构的拉拔荷载,提高倾斜荷载作用下吸力桩的拉拔极限承载力是设计吸力桩需要关注的重要问题[1],而拉拔承载力与系泊索的位置和系泊索与水平方向的角度有关,因此研究吸力桩的最佳加载点与加载角度问题具有重要的意义[2].
目前,国内外学者对吸力桩的加载位置与加载角度有了较深入的研究.张其一等[3]利用有限元分析软件ABAQUS,研究系泊点位置、吸力锚长径比对极限承载力的影响,得出系泊点位置极大地影响着吸力锚的极限承载力与稳定性的结论. 黎冰等[4]通过模型试验研究了吸力式沉箱基础在倾斜荷载作用下最佳作用点位置,提出了加载角度对吸力式沉箱基础承载力具有显著影响,加载点位置对吸力式沉箱基础承载力的影响取决于荷载作用角度的大小.刘金龙等[5]用有限元计算程序探讨了系泊点位置与水平极限承载力之间的定量关系,发现吸力锚发生平动破坏时,其周边土体被动土压力区面积取得最大值,水平极限承载力取得最大值.白云等[6]利用数值模拟研究加载位置与加载角度对裙式吸力基础的影响,研究发现当加载点位于基础顶面以下2/3 倍基础高度时,基础抗拔承载力最大;……
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