统一硬化本构在海上风电大直径单桩桩-土分析中的应用

作     者：马兆荣 刘振韬 王金玺 张友虎 MA Zhaorong;LIU Zhentao;WANG Jinxi;ZHANG Youhu

作者机构：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东广州510663 东南大学土木工程学院江苏南京211189 

基　　金：国家自然科学基金资助项目“海上风机吸力桶导管架基础长期沉降机理与计算方法”(52109117) 中央高校基本科研业务费专项资金资助 中国能建广东院科技项目“海洋工程地质勘察、解析及应用关键技术研究”(EV05881W) 

出 版 物：《南方能源建设》 (Southern Energy Construction)

年 卷 期：2024年第11卷第2期

页      码：68-81页

摘      要：[目的]文章旨在推动海上风电基础的优化设计,将理论更加完善,模拟结果更加符合实际的高级岩土本构模型推广至实际工程应用。[方法]首先介绍了一种高级本构模型:UH模型(Unified Hardening model,统一硬化本构模型)的理论框架,随后对其进行了面向实际工程应用需求的修正,最后将修正后的模型应用在大直径单桩桩-土分析中,并对结果进行了宏观和单元层面的分析以验证其有效性与实用性。[结果]经过修正和验证,得到了适用于实际工程问题的UH_G0模型。该模型将原始UH模型中的参数“初始孔隙比”替换为“超固结比”;并引入Andersen经验公式,将剪切模量与本构参数κ解耦,显著提升了原始UH模型的初始剪切刚度,使得UH模型对变形(刚度)敏感的边值问题具有适用性。[结论]UH模型作为理论框架清晰,参数物理意义明确的高级本构模型具有较好的实际工程应用潜力。研究进行的面向工程设计需求的两项修正是必要的,二者分别提高了UH模型实际应用于边值问题的便捷性和初始刚度计算的准确性。修正后的UH_G0模型在有限元模拟过程中表现出对实际工程问题良好的有效性与实用性。

主 题 词：海上风电 统一硬化本构模型 大直径单桩基础 桩-土分析 

学科分类：08[工学] 081401[081401] 0807[工学-电子信息类] 0814[工学-地质类] 

D　O　I：10.16516/j.ceec.2024.2.07

馆 藏 号：203127219...