大口徑單樁基礎側向穩定性分析

離岸風機長期受到來自於風、波、流之側向載重，工程實務上，計算單樁基礎側向受力變形行為之方法，主要依循API (2011)規範之建議，以p-y曲線方法進行計算，然而，p-y曲線法主要是以樁徑2m以內之鋼管樁於不同載重下之現地試驗結果建立。Achmus et al. (2007)以有限元素數值模擬分析大口徑單樁基礎受靜態側向力下之樁身變形反應，其結果顯示以p-y曲線法計算所得之結果可能低估大口徑單樁基礎之變形量。本研究利用有限元素軟體與現地樁載重試驗進行比對時發現，若參考德國港灣技術手冊EAU (2012)之建議方法給定土壤勁度參數求得土壤變形參數彈性模數時，計算成果與現地試驗有差異，代表在給定設計地工參數時，顯然不能僅依照EAU (2012)之建議方法給定。

本研究參考Achmus et al. (2008)，提供一求取土壤勁度參數之方法，同時參考許哲維(2018)整理之彰濱外海16種工程土壤種類，分別以擬合方法求得工程土壤之土壤勁度參數，並分析大口徑單樁基礎於不同緊密程度之工程土壤受不同側向作用力下之變形反應以及受極端暴風條件反覆載重下之變形量。圖1為大口徑單樁基礎於極限載重作用條件下之樁身受力變形曲線。

圖1 大口徑單樁基礎於極限載重作用條件下之樁身受力變形曲線