单向循环荷载作用下开口管桩动力响应数值模拟

海上风力发电机的基础承受着结构自重及风、波浪、水流等多种循环荷载,而风力发电机组运行对基础的承载力和变形有严格要求.针对近海风机开口管桩单桩基础,通过PFC2D数值模拟研究了水平单向循环荷载对单桩基础受力变形的影响.结果表明:水平单向循环荷载作用下,桩顶累积位移随着循环荷载谷值与峰值的比值ζc的增大前期增加速率较快,而后期较慢,但并未改变桩体转动中心的位置,约为0.85倍的桩体埋深;ζc值越大,桩基初期卸载刚度越大,但稳定后卸载刚度的终值相近,约为6.70 kN/mm;随ζc值的增大,桩顶主动区局部土体扰动程度增大,但影响范围大致相同,严重扰动区为2～3倍桩径;桩侧摩阻力降低幅度随ζc值增加而增大,且前期侧摩阻力降低速率增加,后期侧摩阻力均趋于稳定状态.