南海海域典型粉质黏土动模量衰减曲线试验研究

来源：海洋技术学报杂志2025年第04期北京时间：

作者：郑荣坤,郭鹏,范永春,马兆荣

单位：单位郑荣坤1，郭鹏2，范永春1，马兆荣1（1. 中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司,广东 广州 510700；2. 东南大学土木工程学院,江苏 南京 211189）

摘要：桩土相互作用刚度对海上风机整机频率影响重大，对准确预测风机结构疲劳损伤至关重要。多数情况下，它将主导风机基础的尺寸设计，甚至影响海上风机基础形式的类型。随着基于土体应力-应变曲线推求桩土相互作用普适性p-y 弹簧模型的建立，土单元层面的应力-应变曲线成为应用该p-y 弹簧模型的前提。对于海上风机这一动力结构，在应用p-y 弹簧模型时需要考虑土体的循环特性。为此，应采用土体归一化动剪切模量推求归一化应力-应变曲线的方法来捕捉土体的循环特征。我国海域粉质黏土分布广泛，对粉质黏土的动剪切模量特性开展针对性研究至关重要。本文采用共振柱和循环单剪试验联合测试土体低-中-高应变范围内的动剪切模量，并与应用较为广泛的动剪切模量经验模型的预测结果进行了对比。结果显示：粉质黏土的归一化动剪切模量-循环剪应变曲线仍然呈现倒“S”形，动剪切模量试验结果与经验模型吻合较好。在实际工程中，缺少试验数据时推荐采用经验模型计算粉质黏土动剪切模量，研究成果对海上风电地震工程与结构优化设计具有积极意义。

关键词：粉质黏土；动剪切模量；循环单剪试验；共振柱试验

基金资助：广东省海洋经济发展（海洋六大专项） 项目（粤自然资合〔2022〕25）