研究软土地基桶型基础的循环破坏机理,通过振动三轴试验与循环扭剪试验,研究不同应力状态之间在强度与变形意义上的等效关系,进而建立按照强度与变形、且考虑动静耦合效应并按照三维问题评价软土地基桶型基础循环承载特性的新方法,进行软土地基桶型基础循环承载特性的模型试验。研究成果可以为开发新型海洋工程桶型基础的设计新理论与新方法提供基本依据,同时也可以为进一步发展评价软土地基桶型基础循环承载特性更加先进的方法提供可以比较的模型试验依据。更重要的是,本课题也是对如何正确理解与应用循环荷载作用下土的基本特性、建立评价地基循环承载力理论进行的新探索,能够促进海洋工程技术设计理论与方法的提高与创新。
通过土动力试验,研究了不同应力状态土单元之间在循环强度与循环累积应变意义上的等效关系,建立了描述软土循环破坏的强度与累积应变模型,提出了依据地基土的循环强度或循环累积变形、且考虑动静耦合效应评价软土地基桶型基础循环承载力的新方法。利用所建立的评价方法研究了竖向静荷载的变化对基础水平、竖直循环承载力的影响,单桶基础循环承载力与组合桶型基础循环承载力之间的关系。进行了竖向静荷载与竖向或水平循环荷载共同作用下软土地基中的单桶与组合桶型基础承载力模型试验,分析了不同条件桶型基础的循环破坏机理以及竖向静荷载变化时基础循环承载力的变化规律。对模型试验结果进行了数值模拟分析,阐明了评价软土地基桶型基础循环承载力方法的合理与可行性。课题研究成果可以为开发新型海洋工程桶型基础的设计新理论与新方法提供基本依据,同时也可以为进一步发展评价软土地基桶型基础循环承载力更好的方法提供可以比较的模型试验依据。