基于均匀腐蚀模型的开孔单桩承载特性研究

海上风电工程广泛采用大直径开孔钢管单桩作为基础，因此，开展钢管单桩腐蚀程度对其承载特性的研究具有重要的意义。基于均匀腐蚀模型，分析钢管桩腐蚀程度对桩身受力与变形的影响规律，得到以下结论：水平荷载作用下，开孔单桩挠度随腐蚀进程发展曲线分为3个阶段，第1阶段挠度增长较为缓慢，第2阶段桩顶挠度的增速为第一阶段的10倍，第3阶段增速则与第一阶段的持平；轴向荷载作用下，当荷载小于12 000 kN时，腐蚀程度对开孔单桩的竖直承载特性的影响可以忽略不计，但当荷载大于12 000 kN时有显著影响；水平荷载作用下，腐蚀程度对大直径单桩开孔处的应力集中现象影响并不明显，应力集中系数稳定在1.05～1.15之间；当轴向荷载大于2 000 kN时，桩的开孔处出现明显的应力集中现象，应力集中系数约为4.1。以上研究成果可为开孔单桩的防腐设计提供参考。