基于Abaqus的采用p-y曲线法进行钢管桩水平承载性能分析方法研究

摘要

为分析海上风机基础钢管桩的水平承载性能，以纯圆管截面大直径钢管桩为重点研究对象，使用Abaqus通用有限元软件对不同单元类型、不同边界约束方式及不同约束刚度的条件下，对钢管桩构件的受力性能进行了对比分析。采用P—Y曲线法，通过有限元分析得到了梁单元和壳单元两种模型在设计荷载下的应力和变形情况，为保证有限元边界约束能够模拟真实的土约束条件，对钢管桩构件在不同土刚度以及不同边界约束方式的条件下的荷载位移曲线进行了对比分析。分析结果显示，在进行较大直径钢管桩模拟分析时，梁单元模型的计算结果相对壳单元模型偏于不安全，在桩端水平位移荷载下，随着土刚度的增加，钢管桩荷载位移曲线的初始斜率逐渐增大，土刚度较大时极限承载力也更大，单侧约束和双侧约束两种约束方式在约束刚度较小时差异较大，随着刚度的增加，此差异也逐渐减小。