波浪荷载对单桩承载力影响的水槽模拟试验研究
2021-04-28金小凯陈锦剑廖晨聪
上海交通大学学报 2021年4期
金小凯,陈锦剑,廖晨聪
(上海交通大学 海洋工程国家重点实验室;土木工程系, 上海 200240)
近年来,随着大海洋战略的开发,海洋结构物与海床土的相互作用以及结构物基础稳定性问题受到越来越多的关注.波浪荷载对海床土孔压产生一定影响,并反作用于结构物,因此波浪荷载对海床土的稳定性和结构物的安全有重要影响.桩基础作为大部分海洋结构物的基础,其服役性能受单桩与海床土、波浪的相互作用机理以及波浪荷载作用下单桩的承载特性影响.
对于单桩与海床土相互作用机理的研究,主要包括数值法和试验.数值法部分,Li等[1]采用有限元方法研究了在线性波和二阶Stokes波作用下的桩周海床土孔压响应,但该研究并未考虑桩土接触的情况.Sui等[2]采用动力分析法模拟了在波浪荷载作用下的桩周海床土孔压响应,发现单桩结构物和波浪反射以及衍射对海床土孔压响应的影响不可忽略.Sui等[3]在考虑桩基自重的情况下进行了桩周残余孔压研究.试验部分,Qi等[4-5]通过一系列水槽试验,观测了在波浪荷载作用下的桩周孔隙水压力响应,并讨论了孔隙水压力与桩周局部冲刷之间的关系.Wang 等[6]通过水槽试验研究了在波浪荷载作用下桩周孔压和桩底孔压的分布情况.胡翔等[7-8]通过准静态三维数值分析法研究了波浪荷载作用下海床土的孔压变化规律、单桩的位移和弯矩分布情况,并根据桩土相互作用特性进一步分析了……
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