文章标题：土体各向异性对海上风电大直径单桩横向位移特性的影响
文章作者：祁磊, 申希海, 邓丽, 姚志广, 赵开龙, 邓海峰
关 键 字：大直径单桩; 各向异性; 数值模拟; NGI-ADP模型; 长径比
文章摘要：
为解决海上风电大直径单桩常规各向同性分析方法精度不足的问题，量化土体各向异性对单桩力学响应的影响，采用K0系数描述沉积各向异性特征，结合NGI-ADP本构模型描述应力诱发各向异性，开展不同长径比单桩力学响应的数值分析。模型设定土层厚度80 m，桩顶承受1 000 kN横向荷载，通过多工况计算，探究K0值（0.5~2.0）和长径比（4~20）对单桩横向位移特征及剪应力分布的影响规律。结果表明：K0=1（土体各向同性）时，泥面处单桩横向位移达到最大值，K0≠1（土体各向异性）时泥面处单桩横向位移均偏小，采用常规各向同性分析方法会高估横向位移幅度达30%~40%；考虑应力诱发各向异性时，单桩最大横向位移及位移比显著大于各向同性假设计算结果，且该影响随长径比增大而愈发显著，位移偏差从42.9%（长径比为4）增至峰值48%（长径比为10左右），随后略有回落。研究结论指出，工程设计中需实测土层K0值并计入土体各向异性效应，以提高单桩力学响应计算精度并优化桩径设计。