一种将修正p-y曲线应用于海上大直径单桩基础的设计方法技术

本发明专利技术属于海洋工程设计领域，其公开了一种将修正p

【技术实现步骤摘要】
p
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技术实现思路

[0017]本专利技术所要解决的技术问题是：提出一种将修正p
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y曲线应用于海上大直径单桩基础的设计方法，打通修正p
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y曲线理论在实际设计工作中的使用路径，解决传统API规范的计算公式不适用于海上风电大直径单桩基础的结构设计问题，进而确保大直径单桩基础结构设计的安全性和适用性。
[0018]本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案是：
[0019]一种将修正p
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y曲线应用于海上大直径单桩基础的设计方法，包括以下步骤：
[0020]S1、采用SACS软件建立大直径单桩泥面线上部结构模型输入文件及环境工况输入文件；
[0021]S2、输入各岩土层的物理力学参数、泥面线下部大直径单桩结构尺寸及其材料属性，建立第一桩土相互作用输入文件；
[0022]S3、基于结构模型输入文件、环境工况输入文件和第一桩土相互作用输入文件，通过SACS软件对大直径单桩结构进行桩土相互作用静力分析；
[0023]S4、SACS软件根据API规范计算得到各岩土层的桩土相互作用曲线，包括横向支撑方向的p
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y曲线，轴向摩擦方向的t
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z曲线，桩端支撑方向的q
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z曲线；
[0024]S5、采用修正的p
‑
y曲线模型对SACS软件根据API规范计算出的各岩土层的p
‑
y曲线进行修正，获得适用于当前桩径的各岩土层的修正p
‑
y曲线；
[0025]S6、输入各岩土层的经过修正后的桩土相互作用曲线，以及泥面线下部大直径单桩结构尺寸及其材料属性，建立第二桩土相互作用输入文件；
[0026]S7、基于结构模型输入文件、环境工况输入文件和第二桩土相互作用输入文件，通
过SACS软件对大直径单桩结构进行桩土相互作用静力分析，从而对大直径单桩基础结构进行设计优化。
[0027]进一步的，步骤S1中，还包括将结构模型输入文件及环境工况输入文件整合为一个文件，形成整合输入文件。
[0028]进一步的，步骤S3中，所述基于结构模型输入文件、环境工况输入文件和第一桩土相互作用输入文件为基于整合输入文件和第一桩土相互作用输入文件；步骤S7中，所述基于结构模型输入文件、环境工况输入文件和第二桩土相互作用输入文件为基于整合输入文件和第二桩土相互作用输入文件。
[0029]进一步的，步骤S4中，根据API规范计算横向支撑方向的p
‑
y曲线的数学表达式为：
[0030][0031]其中，p为地基土抗力；A为修正系数；p
u
为水平向极限土抗力；Ki为p
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y曲线的初始刚度；y为水平向位移；
[0032][0033]其中，γ为土体有效重度；z为泥面以下深度；D为桩径；C1、C2和C3为API规范中与内摩擦角相关的参数。
[0034]进一步的，步骤S5中，所述修正的p
‑
y曲线模型包括基于离心模型试验结果提出的修正p
‑
y双曲线模型，表达式为：
[0035][0036]其中，p为地基土抗力；p
u
为水平向极限土抗力；Ki为p
‑
y曲线的初始刚度；y为水平向位移。
[0037]进一步的，步骤S5中，所述修正的p
‑
y曲线模型包括基于室内试验结果对砂土地基p
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y曲线模型的初始刚度Ki以及水平向极限抗力p
u
进行修正计算获得的p
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y曲线模型。
[0038]进一步的，步骤S6中，输入的所述各岩土层的经过修正后的桩土相互作用曲线包括根据API规范计算的轴向摩擦方向的t
‑
z曲线，桩端支撑方向的q
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z曲线以及所述的修正p
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y曲线。
[0039]进一步的，步骤S6中，所述输入各岩土层的经过修正后的桩土相互作用曲线，是指分别输入其曲线上一系列坐标数据点。
[0040]本专利技术的有益效果是：
[0041]基于本专利技术的上述方案，可以有效将已提出的众多修正p
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y曲线理论模型与业内普遍使用的海上风电机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种将修正p
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y曲线应用于海上大直径单桩基础的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采用SACS软件建立大直径单桩泥面线上部结构模型输入文件及环境工况输入文件；S2、输入各岩土层的物理力学参数、泥面线下部大直径单桩结构尺寸及其材料属性，建立第一桩土相互作用输入文件；S3、基于结构模型输入文件、环境工况输入文件和第一桩土相互作用输入文件，通过SACS软件对大直径单桩结构进行桩土相互作用静力分析；S4、SACS软件根据API规范计算得到各岩土层的桩土相互作用曲线，包括横向支撑方向的p
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y曲线，轴向摩擦方向的t
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z曲线，桩端支撑方向的q
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z曲线；S5、采用修正的p
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y曲线模型对SACS软件根据API规范计算出的各岩土层的p
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y曲线进行修正，获得适用于当前桩径的各岩土层的修正p
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y曲线；S6、输入各岩土层的经过修正后的桩土相互作用曲线，以及泥面线下部大直径单桩结构尺寸及其材料属性，建立第二桩土相互作用输入文件；S7、基于结构模型输入文件、环境工况输入文件和第二桩土相互作用输入文件，通过SACS软件对大直径单桩结构进行桩土相互作用静力分析，从而对大直径单桩基础结构进行设计优化。2.如权利要求1所述的一种将修正p
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y曲线应用于海上大直径单桩基础的设计方法，其特征在于，步骤S1中，还包括将结构模型输入文件及环境工况输入文件整合为一个文件，形成整合输入文件。3.如权利要求2所述的一种将修正p
‑
y曲线应用于海上大直径单桩基础的设计方法，其特征在于，步骤S3中，所述基于结构模型输入文件、环境工况输入文件和第一桩土相互作用输入文件为基于整合输入文件和第一桩土相互作用输入文件；步骤S7中，所述基于结构模型输入文件、环境工况输入文件和第二桩土相互作用输入文件为基于整合输入文件和第二桩土相互作用输入文件。4.如权利要求1所述的一种将修正p
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y曲线应用于海上大直径单桩基础的设计方法，其特征在于，步骤S4中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘欣怡，胡中波，李阔，田德帅，刘畅博，史楠，刚傲，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：