桩基础循环荷载的建模

项目概述


自20世纪80年代以来,桩基础的循环荷载问题一直是研究的重点,这主要归因于桩在海上石油和天然气平台中的应用,以及近年来在海上风电场中的应用。陆上桩也面临设计挑战,因为它们越来越多地被用作地源热泵系统的一部分,这导致了循环热膨胀和收缩。

项目中应用的软件

保罗·贝利(Paul Bailie)的获奖作品基于他在伦敦帝国理工学院(Imperial College London)攻读理学硕士学位期间开展的研究。他的研究成果还被选中在2016年英国岩土工程协会(British Geotechnical Association)青年工程师研讨会上进行展示。

Oasys 如何证明其不可或缺的价值



保罗开发了一个数值模型,用于研究在轴向循环载荷作用下(包括机械载荷和热载荷)的桩的行为。


他展示了 t-z 模型如何被集成到 Oasys Pile 中,并通过将伦敦粘土桩循环载荷试验结果与模型模拟的桩行为进行比较,来阐述他的方法。这些对比确定了对数t-z公式在多大程度上能准确反映实际循环桩的行为,并确定了模型中使用的参数的典型范围。


在竞赛提交中呈现的Oasys Pile分析利用了程序中最近实现的荷载传递(t-z)方法,研究了在不同轴向循环荷载条件下两个试验桩的性能。

桩输出


伦敦粘土地质的土壤参数基于可用的地质勘察数据以及该材料的典型值。桩的分阶段加载,包括机械和热加载循环,被输入以匹配施加于试验桩的循环加载和加热/冷却循环。


在将Oasys桩分析所得的桩头位移与桩荷载试验中测得的位移进行比较后,我们调整了对数t-z曲线(位移与峰值应力及屈服参数)的拟合参数,直至模型与实际桩性能之间达到良好匹配。