摘要：准确预测和控制大直径单桩基础的侧向变形,对于确保海上风电设施的安全运行具有重要意义。针对传统p-y曲线在设计大直径单桩时的局限性,总结了黏土静力p-y曲线研究进展,分析了多种p-y曲线模型的优缺点,讨论了构造循环p-y曲线时,黏土的刚度和强度弱化的描述方法,最后展望了未来的研究方向。

摘要：地震作用下液化土中桩基动力反应一直是岩土工程抗震研究的热点问题,基于非液化土和饱和砂土中对称双直桩和对称双斜桩电磁式振动台试验,在试验中输入不同地震动强度的正弦波和El-Centro地震波,对比研究非液化土和饱和砂土中,直、斜桩水平动力反应特征、桩身弯矩分布及p-y滞回曲线规律。试验研究结果表明:(1)无论是正弦波输入还是El-Centro地震波输入试验,随着加速度峰值的增加,斜桩承台加速度和位移反应放大值均低于相同工况下的直桩基础,尤其在砂土液化时斜桩的水平抗震性能表现更好;(2)在非液化砂土中,斜桩和直桩弯矩均较小,而当饱和砂土发生液化后,斜桩的最大弯矩是直桩3倍左右,桩顶和距离桩端0.16 m处,直桩的最大弯矩则主要集中在桩顶与承台连接处;(3)斜桩p-y曲线包络面积更大,利于能量耗散,在非液化砂土中斜桩p-y滞回曲线整体斜率低于直桩,在饱和砂土中其整体斜率则高于直桩。因此,在进行液化土中桩基抗震设计时,斜桩的整体性能优于直桩基础,但在设计时应增强斜桩桩身的局部抗弯刚度以抵抗较大的弯矩作用。研究成果对可液化土层中工程斜桩抗震设计理论具有重要的参考价值。

摘要：现有的p-y曲线大多是基于小直径桩在有限循环次数下的加载试验得到,难以精确描述大直径桩基在长期水平循环荷载下的位移累积以及土体的循环弱化特性.基于此,首先对Abaqus进行二次开发,建立了能考虑砂土长期循环弱化效应的桩土系统刚度衰减模型,并在数值分析的基础上得到了长期循环荷载下大直径桩的p-y曲线.然后通过引入循环反力比的概念,获取了桩土系统的刚度衰减参数,同时实现了对初始地基反力模量的修正,进而提出了基于砂土刚度衰减模型的修正p-y曲线法.最后,通过与试验结果进行对比分析,验证了该方法的有效性.该修正p-y曲线法能够综合考虑荷载特性、循环次数、砂土刚度循环弱化等因素,可为长期水平循环作用下大直径桩基础的初步设计提供一种简明有效的分析方法.

摘要：为提高现有水平梯形分布荷载推力桩设计计算水平,提出了地基系数按非线性土抗力-水平位移(p-y)曲线抗力模式表达的水平梯形分布荷载推力桩位移和内力计算的有限差分数值分析方法,并详细推导了桩身位移的差分格式。基于这些公式,编制了全桩位移、内力及侧土抗力的计算和图形处理程序,可适用于滑坡抗滑桩和深基坑悬臂支护桩的设计计算。结合新型桩型现浇混凝土薄壁管桩(pCC桩)作为滑坡抗滑桩进行对比分析,算例表明:该方法方便可靠。当有限差分段划分得足够小时,可使数值解接近于真实解。

摘要：引入横向等效载荷概念,根据弹性力学变分原理,推导出了具有对称形式的杆单元p-Δ效应刚度修正矩阵。同时结合p-y曲线法,从Newmark弹簧支座的概念出发,考虑横向抗力分布的影响,提出了与有限杆单元法相适应的非线性弹簧设置方法。结合以上改进,建立了相应的倾斜荷载桩非线性有限杆单元分析模型。基于该模型编制了有限元程序,对具体工程实例进行了计算,并将计算结果与工程实测数据,以往方法的计算成果和通用有限元软件的模拟结果进行了对比分析,验证了模型的正确性和可行性,同时利用该方法计算分析了p-Δ效应的影响程度。

摘要：进行了浸水黄河粉土中模型钢管桩的水平静力荷载试验,对试验弯矩用6阶多项式进行拟合,推得了黄河粉土的p-y曲线,并与ApI建议砂土和软黏土p-y曲线进行了比较。根据粉土试验p-y曲线,提出了黄河粉土p-y曲线的理论表达式,用此理论p-y曲线进行了水平荷载下模型桩的数值分析,并与试验测试弯矩进行了比较。研究结果表明:粉土的黏聚力对p-y曲线有很大的影响,忽略粉土黏聚力的抗力作用将导致桩基水平承载力的设计偏于保守;基于理论粉土p-y的模型桩的数值结果与试验弯矩值吻合得较好。

摘要：为研究液化场地中群桩在强震作用下的动力响应特征及桩侧土抗力-桩土相对位移(p-y)曲线规律,依托海文大桥实体工程,基于振动台模型试验,开展了0.15g~0.35g地震动作用饱和粉细砂土层不同埋置深度下的砂土孔压比、桩身弯矩及p-y曲线动力响应研究。结果表明:地震动强度达到0.25g时,不同埋置深度下的饱和粉细砂土层孔压比均大于0.8,产生液化现象,且随埋置深度增加,孔压比增长时刻明显滞后;不同埋置深度下,桩身弯矩最大值均位于液化土层和非液化土层分界面处;同一埋置深度时,随地震动强度的增大,p-y曲线所包围的面积逐渐增大,其整体斜率逐渐变小,说明桩-土相互作用动力耗能逐渐增大,桩周土体刚度逐渐减小;随埋置深度增加,p-y曲线所包围的面积逐渐减小,其整体斜率逐渐增大,说明桩-土相互作用动力耗能逐渐减小,桩周土体刚度逐渐增大。因此,液化场地桥梁群桩抗震设计时,应综合考虑液化土层与桩基础的相互位置关系,确保桩基础在液化土层与非液化土层分界处的抗弯承载能力。

摘要：为给水平荷载作用下扩底楔形桩承载力计算提供理论方法,基于常规等截面桩p-y曲线法,考虑纵向截面形式的变化,建立了水平荷载作用下扩底楔形桩的简化理论计算方法;通过与2个模型试验及其他理论计算结果的对比分析,验证了所建立理论模型的准确性和可靠性;分析了扩大头直径、楔形角、桩长、桩体弹性模量以及水平向荷载-位移等级等因素对扩底楔形桩水平向承载力特性的影响规律。结果表明:所建立的简单理论计算方法可以有效计算水平荷载作用下扩底楔形桩的承载力特性,也可以推广应用于其他纵向截面异形桩的水平向承载力设计计算中。

摘要：利用大型振动台桩–土–承台试验,以ApI规范为基础,提出可液化土层中桩基动力p–y曲线双参数修正方法及修正计算公式,解决目前ApI规范折减系数法计算可液化土层中桩基动力p–y曲线不符合实际、工程设计上难以接受的问题。采用4种不同密度可液化砂土层等幅波振动台试验,以砂土密度作为主要控制因素,对ApI规范计算公式中土体初始模量和极限土阻力这两个参数进行修正,提出修正系数。采用地震波输入大型振动台桩–液化土–承台相互作用试验进行验证,结果表明所提修正公式与试验结果较为符合。修正公式保留了ApI规范的基本模式,修正系数表达简单明了,物理含义明确,具备工程应用前景。

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。