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申请/专利权人：华能(广东)能源开发有限公司;中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司;华能广东汕头海上风电有限责任公司

摘要：本发明提供一种适用于砂土中桶型基础安装需要吸力计算方法，所述方法包括计算桶型基础在安装过程中吸力沉放阶段受到的桶壁摩阻力Fs；计算桶型基础在安装过程中吸力沉放阶段受到的桶端阻力Qtip；根据桶型基础在安装过程中匀速下沉时桶壁摩阻力Fs与桶端阻力Qtip提供的贯入阻力与安装需要吸力提供的贯入力相等并结合所述桶壁摩阻力Fs以及桶端阻力Qtip计算得到桶型基础的安装需要吸力sreq；根据所述安装需要吸力sreq对桶型基础安装方式进行控制。本发明实现了在砂土中对桶型基础安装过程中需要吸力进行计算，参数易获取且计算方便。

主权项：1.一种适用于砂土中桶型基础安装需要吸力计算方法，其特征在于，所述方法包括：计算桶型基础在安装过程中吸力沉放阶段受到的桶壁摩阻力Fs；计算桶型基础在安装过程中吸力沉放阶段受到的桶端阻力Qtip；根据桶型基础在安装过程中匀速下沉时桶壁摩阻力Fs与桶端阻力Qtip提供的贯入阻力与安装需要吸力提供的贯入力相等并结合所述桶壁摩阻力Fs以及桶端阻力Qtip计算得到桶型基础的安装需要吸力sreq；根据所述安装需要吸力sreq对桶型基础安装方式进行控制；所述计算桶型基础在安装过程中吸力沉放阶段受到的桶壁摩阻力Fs，包括：基于桶内沿桶壁方向压力梯度gi（z）得到基于渗流作用下桶内靠近桶壁处土体侧向有效应力，基于桶外沿桶壁方向压力梯度go（z）得到渗流作用下桶外靠近桶壁处土体侧向有效应力；根据渗流作用下桶内靠近桶壁处土体侧向有效应力计算桶型基础在吸力沉放阶段的内壁摩阻力Fi，根据渗流作用下桶外靠近桶壁处土体侧向有效应力计算桶型基础在吸力沉放阶段的外壁摩阻力Fo；根据内壁摩阻力Fi和外壁摩阻力Fo计算并进行化简得到桶壁摩阻力Fs；所述渗流作用下桶内靠近桶壁处土体侧向有效应力计算式如下： 式中，K为侧向土压力系数，—砂土浮容重；h—桶型基础入土深度；桶内沿桶壁方向压力梯度，为桶内壁归一化压力梯度，Do—桶型基础外径；渗流作用下桶外靠近桶壁处土体侧向有效应力计算式如下： 式中，桶外沿桶壁方向压力梯度，go*z为桶外壁归一化压力梯度；所述内壁摩阻力Fi计算式如下： 式中，为桶-土间外摩擦角，Di为桶型基础内径；所述外壁摩阻力Fo计算式如下： ；基于渗流作用下桶外靠近桶壁处土体侧向有效应力以及渗流作用下桶内靠近桶壁处土体侧向有效应力，将所述内壁摩阻力Fi和外壁摩阻力Fo相加并进行化简得到桶壁摩阻力Fs计算式如下： F s 式中，D为桶型基础直径，D=Di=Do，h*为相对入土深度，h*=hDo=hD； ；计算桶型基础在安装过程中吸力沉放阶段受到的桶端阻力Qtip包括：基于桶外沿桶壁方向压力梯度以及桶内沿桶壁方向压力梯度得到渗流渗流作用下桶端单位面积平均有效压力；根据渗流作用下桶端单位面积平均有效压力、桶内壁归一化压力梯度以及桶外壁归一化压力梯度得到桶型基础在安装过程中吸力沉放阶段受到的桶端阻力Qtip；计算所述渗流作用下桶端单位面积平均有效压力的计算式如下： ；所述桶端阻力Qtip的计算式如下： 式中，t为桶型基础壁厚；Nq为第一承载力系数；Nγ为的第二承载力系数； ；根据所述桶壁摩阻力Fs和所述桶端阻力Qtip得到桶型基础的安装需要吸力sreq包括：根据桶型基础在安装过程中匀速下沉时桶壁摩阻力Fs与桶端阻力Qtip提供的贯入阻力与安装需要吸力提供的贯入力相等得到静力平衡方程；将所述桶壁摩阻力Fs和所述桶端阻力Qtip计算式带入静力平衡方程得到桶型基础的安装需要吸力sreq；所述静力平衡方程计算式如下： 式中，为桶型基础重量；为桶型基础的安装需要吸力；将所述桶壁摩阻力Fs和所述桶端阻力Qtip计算式带入静力平衡方程并对静力平衡方程化简后得到桶型基础的安装需要吸力sreq计算式如下： 。

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