砂性土UBC-PLM本構模型及水平受荷單樁數值模擬

【摘要】合理選取本構模型并進行相應參數取值影響分析對數值模擬結果的準確性至關重要。結合PLAXIS商業軟件，將能考慮砂性土液化特性的UBC-PLM本構模型引入樁土分析中，通過擬合土工試驗曲線進行參數取值，并分析了相關應力參數對于樁土作用的影響；隨后，對比驗證了前人關于美國德州Mustang Island水平受荷柔性樁的樁土特性。結果表明，UBC-PLM本構模型能很好地預測砂土中水平受荷樁的樁土特性，土工試驗參數擬合方法提高了數值分析結果的準確性，樁土位移與樁身彎矩的分析誤差分別被縮小在6%與10%以內；樁土系統的剛度隨著應力相關參數me、ne的增大而減小，隨著np的增大而增大。

【關鍵詞】單樁基礎； 砂土； 水平受荷； 數值模擬

【中圖分類號】T U411.2【文獻標志碼】A

［定稿日期］2023-08-10

［作者簡介］尹宜勝（1999—），男，碩士，主要從事海上風機基礎承載特性研究。

0 引言

單樁基礎是海上風機基礎中最為廣泛應用的基礎形式［1］，對樁土系統水平受荷特性的分析研究則是確保單樁基礎工作性能的關鍵，其主要包括單樁與樁周土體相互作用過程中所組成系統的剛度和強度的變化、應力與變形的發展等。然而，現有設計方法大都是基于原位試驗與模型實驗的結果建立起來的經驗公式法［2-4］，很難將實際工程中巖土體復雜的受力和巖土特性完全考慮，室內縮尺試驗也很難在嚴格意義上滿足相似條件。數值分析方法如有限差分法和有限單元法等可以很大程度上彌補上述缺陷，因此獲得了越來越廣泛的應用。……