基于虚拟加载上限法和黏土小应变特性的桩基p-y曲线

摘要

国际主流规范API推荐p-y曲线分析海上风电钢管桩基础的水平非线性响应。该p-y曲线通过单参数刻画了土体应力应变的发展规律从而间接控制桩土非线性响应。但因过度简化,在长期使用中已暴露出低估桩侧承载力,且无法准确预测桩土初始刚度等问题。为此,首先定义了含土体小应变特性的应力应变曲线,再基于虚拟加载上限法获得考虑该土体应力应变关系的数值p-y骨干曲线。结合参数分析,拟合得到二维p-y骨干曲线表达式。进一步结合三维极限承载力系数、桩土初始刚度和剪应变系数,将p-y骨干曲线拟三维化,并分别与三维有限元和工程实例对比验证其合理性。与API规范相比,该p-y骨干曲线不但准确预测桩侧承载力,对变形控制极严的海上风电钢管桩基础而言,其更显著优点在于通过考虑土体小应变特性实现准确预测桩土初始刚度。