不同风向和风速下跨长江航道输电塔桩基三维变形特性研究

摘要

为了满足长江南岸的用电需求,跨长江输电塔的建设规模不断扩大。依托江苏凤城至梅里385 m高的大跨越工程,开展精细化三维有限元数值模拟,系统研究了风速、风向角、土层参数和桩径对大跨越塔桩基变形特性的影响。发现风荷载作用下,大跨越塔所受的最大拉力和压力均位于塔脚位置。45°、60°风向对跨越塔桩基影响最大,45°、60°风向引起的桩基水平位移和沉降比0°、90°风向工况大13.0%和26.9%。上部土层压缩模量增加一倍后,风荷载引起的桩基最大水平位移降幅高达28.9%,而黏聚力增加一倍后桩基最大水平位移降幅不到3%。随着跨越塔桩基直径的增加,风荷载引起的桩基水平位移不断降低;但是桩径从1.4 m增至2.0 m后,桩基最大水平位移降幅不足10%。相比于采取大直径桩,上部软土层加固能更好地限制风荷载引起的桩基位移。研究成果为跨长江输电塔桩基设计提供一定的指导。