强震作用下海上风机大直径单桩周围砂质海床液化研究

来源：振动与冲击杂志2025年第19期北京时间：

作者：王秋哲, 牛亚卫, 黄晨乾, 白笑笑, 赵凯zhaokai@njtech, 陈国兴

单位：1.南京工业大学岩土工程研究所，南京210000;2.江苏商贸职业学院建筑工程与管理学院，江苏南通226000

摘要：单桩基础作为海上风机常用基础通常具有较大的直径，开展大直径单桩基础周围海床液化研究具有重要的理论意义和工程应用价值。考虑饱和砂土动力流固耦合效应，将剪切-体积应变增量模型与Biot动力固结方程相结合，建立地震动作用下砂质海床-风机单桩基础相互作用的有效应力分析方法。在FLAC3D计算平台上实现了该有效应力分析方法的二次开发，通过动力离心模型试验的模拟，验证了本文方法的可靠性。以南通某海上风电场典型钻孔为场地条件，对砂质海床中海上风机结构体系的地震响应进行了分析，研究了大直径单桩基础周围海床的液化机理以及桩径对风机单桩动力响应的影响。结果表明：强震作用下海床发生残余液化导致了单桩基础周围土体的大变形和单桩基础的倾斜，桩径的增大对周围海床液化范围影响较小，却加剧了单桩基础的倾斜。相较于桩体结构的破坏，海上风机大直径单桩基础更容易受海床液化影响产生失稳破坏。<br>

关键词：海上风机，单桩基础，地震反应，有效应力方法，土-结构相互作用