王 腾， 王 婵

(1.中国石油大学(华东) 石油工程学院，山东 青岛 266580；2.烟台杰瑞石油装备技术有限公司，山东 烟台 264010)

风力发电作为一种清洁的绿色能源项目，是当前提倡的低碳经济发展项目之一[1]。海上风电与陆上发电相比具有建设周期短、运营成本低的优点，越来越受到国际能源界的重视。目前海上风机的基础形势有多种，其中单桩基础占相当大的比例。单桩基础具有结构简单、安装迅速的优点，具有很大的开发利用前景[2]。

风轮运作周而复始，若引起结构共振，后果将十分严重。为避免共振，国际上要求风机自振频率需限制在1P(发电机的转动频率)和3P(叶片扫掠频率)之间，而1P～3P带间距小，导致对系统自振频率设计精度要求较高[3]。对于单桩风机而言，桩土系统对风机振动特性影响显著，需要进行深入研究。

从国内外资料可知，桩土系统水平振动特性的研究进展主要体现在对桩土相互作用问题的处理上。早期从Novak等[4]提出平面应变模型，到Koten等[5]将桩周土体对桩的作用简化成Voigt模型，以及王奎华等[6]提出同时考虑土体径向和竖向位移的真三维土体波动模型,这些工作都有力推动了桩基振动理论的发展。但这些研究工作均将桩周土体视为均质线弹性材料。桩周土在打桩施工及水平循环荷载作用下，距离桩中心不同范围土的参数和性质会发生不同程度的退化效应，土体性质存在径向非均质效应[7]。为考虑此种径向非均质效应，Novak等[8]基于滞回阻尼平面应变模型将桩周土体分为单层内部扰动区域和外部半无限大未扰动区域。……