海洋工程桩-桶基础设计及颗粒流数值模拟

摘要

提出了新型的桩-桶基础的设计概念,并进行了上拔荷载作用下的数值模拟试验.桩-桶基础是桩和桶的结合,结合了桩基础、桶基础在海洋工程中体现的各自优势.通过颗粒流理论和PFC2D程序,应用细观力学的方法对上拔荷载作用下的桩-桶基础进行了模拟试验,研究了桩-桶基础在客观存在上拔荷载过程中土颗粒的分布及变化、土颗粒的位移与变化,基础的上拔位移与时步关系,土体受上拔荷载影响区域的范围及其变化.根据土颗粒的分布、颗粒的结构、颗粒的位移及其变化,基础位移与时步曲线的凸、凹变化表明了土体的稳定与破坏,判定了基础上拔时的土中滑动破坏面为锥体,综合确定了极限上拔承载力,对基础受荷过程中土颗粒细观结构变化,针对颗粒流仿真试样的细观力学特征与宏观力学响应进行了初步研究并揭示了一些规律.