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海洋工程
DOI：10.3969/j.issn.1001-2206.2024.04.001
黏土中大直径钢管桩p-y曲线法适用性研究
111222
黄磊，唐广银，杨林林，闫航航，梁超，刘润
1.中国船级社海洋工程技术中心，天津300457
2.天津大学水利工程智能建设与运维全国重点实验室，天津300072
摘要：大直径钢管桩作为常用的海上风机基础形式，其水平承载性能是风机基础结构设计中最关键的一环。
API规范建议的p-y曲线法是目前计算钢管桩水平承载力最主流的方法，但其对大直径刚性桩及刚柔性桩的适
用性有待探讨。通过开展数值模拟方法，研究了不同长径比水平受荷桩的桩身变形规律及桩周土体破坏规律，
提出了基于长径比的刚柔性桩判断标准，并通过比较不同长径比下钢管桩水平极限承载力，得到了传统p-y曲
线的适用范围。研究结果发现传统p-y曲线模型由于仅考虑了水平向的土阻力，适用于计算长径比≥15的刚柔
性桩及柔性桩；而对于长径比＜9的刚性短桩，其误差最高可达63%，严重低估了单桩的水平向承载力；对于
长径比在9~15之间的刚柔性桩可适当使用API规范进行计算。
关键词：海上风电；大直径单桩；水平承载力；p-y曲线
Applicabilityofp-ycurvesforlarge-diametersteelpipepilesinclay
111222
HUANGLei,TANGGuangyin,YANGLinlin,YANHanghang,LIANGChao,LIURun
1.OffshoreEngineeringTechnologyCenterofChinaClassificationSociety,Tianjin300457,China
2.StateKeyLaboratoryofHydraulicEngineeringIntelligentConstructionandOperation,TianjinUniversity,Tianjin300072,China
Abstract：Large-diametersteelpipepileisthemostcommonlyusedfoundationformforoffshorewindturbines.Itshorizontalbearing
performanceisthemostcriticalaspectinthedesignofwindturbinestructures.Thep-ycurvemethod,recommendedbyAPI
specifications,isthemainstreamapproachtocalculatethehorizontalbearingcapacityofsteelpipepiles.However,furtherinvestigation
isrequiredforitsapplicabilitytolarge-diameterrigidpilesandrigid-flexiblepiles.Throughnumericalsimulationmethods,thisstudy
investigatedthedeformationcharacteristicsofhorizontallyloadedpileswithdifferentlength-diameterratios,andthefailurepatternsof
surroundingsoil.Acriterionwasproposedtodeterminetheflexibilityofpilesbasedonthelength-diameterratio.Theapplicablerange
ofthetraditionalp-ycurvewasobtainedbycomparingthehorizontalultimatebearingcapacitiesofsteelpipepileswithdifferentlength-
diameterratios.Theresultsindicatethatthetraditi
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