波流作用下围网养殖工程的桩柱结构受力分析

来源：农业工程学报杂志2020年第11期北京时间：

作者：桂福坤,张斌斌,曲晓玉,王萍,邵振宇,冯德军,

摘要：桩柱结构广泛应用在大型围网养殖工程中，其主体结构的安全与稳定关系到围网养殖的成败。该研究以舟山桃花岛海域双排桩柱式围网养殖工程结构（Prestressed High-intensity Concrete （PHC）桩，桩径0.6 m，极限弯矩0.246 MN·m）为例，采用地基反力法中的常数法，将海床土体简化为若干个相互独立的弹簧，分析不同水流速度、波高、水深、埋深以及波流联合条件下桩柱结构的力学特性。结果表明：桩柱结构最大位移在结构顶面且随流速、波高、水深的增加而增大，随桩柱结构埋深的增加而减小；弯矩零点上下两侧正、负弯矩均沿水深方向先增大后减小，呈现镜像的"S"形，桩柱最大弯矩在海床面以下2 m范围内且随流速、波高和水深的增加而增大，随桩柱结构埋深增加而减小；单纯流速为0.8、1.0、1.2、1.5 m/s条件下，该养殖结构安全稳定，当波高大于5 m或波高3 m、流速1.0 m/s时，桩柱结构将发生破坏；根据该研究结果，桃花岛海域围网养殖工程桩柱埋深应不小于17 m，海床面以上桩柱结构露出高度与海床埋深之比以小于0.8为宜。研究结果可为类似桩柱式围网养殖工程设计和建造提供参考。

关键词：水产养殖, 模型, 力学性能, 桩柱, 弯矩, 位移