地震场地液化中筒型基础的尺度效应对地基土抗液化性能的影响研究

筒型基础作为一种海上结构物基础，具有易于建造、运输和安装等特点，已经在海洋工程中得到应用，并在海上风电基础领域得到越来越多的关注。我国海上风电开发区域砂性土地基占很大比例，在地震作用下易发生整体场地液化，筒型基础及风电结构的安全及可靠性必然受到不良影响。应用于海上风电的筒型基础具有几何尺寸大，重量大的特点，即在筒型基础内部土体上作用有大面积附加荷载，加上基础筒壁对筒内土体的约束作用，其液化势将会大大降低。本课题拟研究具有尺度效应的筒型基础在地震作用下对筒内外土体抗液化性能的影响，通过理论分析和模型实验研究，结合海上风电筒型基础工程实例成果，对地震场地液化条件下筒型基础承载力的变化机理进行分析，提出适合于解决筒型基础筒内及附近土体的液化特性及液化判别方法，从而建立能够准确预测评估地震场地液化条件下砂土中筒型基础承载力变化的计算模式及方法。

本项目针对具有大尺度效应的筒型基础在地震情况下筒内土体液化势下降的现象，在考虑大面积附加荷载和筒壁约束条件下，研究了筒型基础的大尺度效应对地基土抗液化性能的影响机理和筒基内外土体液化区域的发展过程及其对筒型基础承载力的影响机理；建立了筒型基础尺度与地基土抗液化性能的对应关系，提出了筒型基础具有尺度效应的准则，并据此提出了适合于具有尺度效应的筒型基础筒内及附近土体的液化特性及液化判别方法，建立了地震作用下考虑筒内外土体液化对大尺度筒型基础承载力和地基基础整体稳定性影响的计算模式及方法，补充了实际工程中大尺度的筒型基础及海上风电结构体系的动力特性计算方法和设计方法。