荷载倾角对光伏支架微型桩承载特性影响的试验与数值模拟研究.pdf

第1 8卷 第1 0期2 0 2 3年1 0月中 国 科 技 论 文C H I N AS C I E N C E P A P E RV o l.1 8N o.1 0O c t.2 0 2 3荷载倾角对光伏支架微型桩承载特性影响的试验与数值模拟研究许泽航,何 斌,韩鹏举,白晓红(太原理工大学土木工程学院,太原0 3 0 0 2 4)摘 要:依据卵石土地区华能海南州光伏项目现场试桩竖向抗拔和水平静载试验数据,采用三维连续介质拉格朗日法有限差分软件(F L A C3 D)建立计算模型,通过模型分析光伏微型短桩及支架体系在不同荷载倾角下的承载特性。结果表明:光伏微型单桩竖向位移的增长率随着荷载倾角的增大逐渐变缓,水平位移增长率逐渐变快;荷载倾角位于1 5 7 5 范围内,光伏支架体系竖向位移在加载前期增长趋势相同;光伏支架体系的倾斜荷载-桩顶水平位移曲线均呈缓变型,极限水平荷载随荷载倾角的增大而减小;由于光伏支架体系的整体性,荷载倾角位于1 5 3 0 范围内时合位移由竖向位移和水平位移共同决定,建议在工程设计时采用倾角在此范围内的光伏支架,以保证其良好的抗拔性能。关键词:光伏;桩基础;微型桩;荷载倾角;倾斜荷载;承载特性中图分类号:T U 4 7 3.1+1 文献标志码:A文章编号:2 0 9 5 2 7 8 3(2 0 2 3)1 0 1 0 9 8 0 7开放科学(资源服务)标识码(O S I D):E x p e r i m e n t a l a n dn u m e r i c a l s i m u l a t i o n s t u d yo n t h e i n f l u e n c e o f i n c l i n a t i o no nb e a r i n g c h a r a c t e r i s t i c s o f p h o t o v o l t a i c s u p p o r tm i c r o p i l e sX UZ e h a n g,H EB i n,HA NP e n g j u,B A IX i a o h o n g(C o l l e g e o fC i v i lE n g i n e e r i n g,T a i y u a nU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y,T a i y u a n0 3 0 0 2 4,C h i n a)A b s t r a c t:I no r d e r t oa n a l y z e t h eb e a r i n gc h a r a c t e r i s t i c so f t h ep h o t o v o l t a i cm i c r os h o r tp i l e sa n db r a c k e t s y s t e mu n d e rd i f f e r e n tl o a dd i pa n g l e s,ac a l c u l a t i o nm o d e lw a se s t a b l i s h e db yt h et h r e e-d i m e n s i o n a lc o n t i n u u m L a g r a n g ef i n i t e-d i f f e r e n c es o f t w a r e(F L A C3 D)b a s e do n t h ev e r t i c a l u p l i f t a n dh o r i z o n t a l s t a t i c l o a dt e s td a t ao f t h e f i e l dt e s tp i l e s i nH u a n e n gH a i n a nP h o t o v o l t a i cP r o j e c t i nc o b b l e s o i l a r e a.T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h e v e r t i c a l d i s p l a c e m e n t g r o w t hr a t e o f p h o t o v o l t a i cm i c r o s i n g l ep i l eg r a d u a l l ys l o w sd o w nw i t ht h ei n c r e a s eo f i n c l i n a t i o n,w h i l et h eh o r i z o n t a ld i s p l a c e m e n tg r o w t hr a t eg r a d u a l l yb e c o m e sf a s t e r.I nt h ei n c l i n a t i o n r a n g eo f 1 5 -7 5,t h ev e r t i c a l d i s p l a c e m e n t g r o w t ho f t h ep h o t o v o l t a i cb r a c k e t s y s t e mh a s t h es a m e t r e n d i nt h ee a r l yl o a d i n gs t a g e.T h e i n c l i n e d l o a d-p i l e t o ph o r i z o n t a l d i s p l a c e m e n t c u r v e s o f t h e p h o t o v o l t a i c b r a c k e t s y s t e ms h o wa s l o wv a r i a t i o n,a n d t h eu l t i m a t eh o r i z o n t a l l o a dd e c r e a s e sw i t h t h e i n c r e a s e d i n c l i n a t i o n.D u e t o t h e i n t e g r i t yo f t h ep h o t o v o l t a i cb r a c k e t s y s t e m,t h e r e s u l t a n t d i s p l a c e m e n t i sd e t e r m i n e db yb o t hv e r t i c a l a n dh o r i z o n t a l d i s p l a c e m e n t i n t h e i n c l i n a t i o n r a n g e o f 1 5 -3 0,a n d i t i ss u g g e s t e d t oa d o p t t h ep h o t o v o l t a i c s u p p o r tw i t h i n t h i s i n c l i n a t i o nr a n g e i ne n g i n e e r i n gd e s i g n t oe n s u r e i t sg o o du p l i f t p e r f o r m-a n c e.K e y w o r d s:p h o t o v o l t a i c;p i l e f o u n d a t i o n s;m i c r o p i l e s;i n c l i n a t i o n;i n c l i n e d l o a d;b e a r i n gc h a r a c t e r i s t i c s收稿日期:2 0 2 2-1 1-0 3基金项目:国家自然科学基金资助项目(4 1 8 0 7 2 5 6);山西省基础研究计划项目(2 0 2 1 0 3 0 2 1 2 3 1 3 9,2 0 2 1 0 3 0 2 1 2 4 6 1 3)第一作者:许泽航(1 9 9 6),男,硕士研究生,主要研究方向为岩土工程通信作者:何斌,副教授,主要研究方向为岩土工程,h e b i n t y u t.e d u.c n 国家“十四五”规划中将碳达峰、碳中和及绿色发展作为新的阶段性目标。作为清洁环保、安全无污染、无噪音、安装便捷的新能源产业,光伏发电顺应国家发展需求,成为国家电力缺口的重要补充。我国西北地区具有丰富的太阳能资源,光辐射年总量高,为光伏产业的发展提供了必要条件。在实际工程中,光伏电站多建于沙漠、荒地、山坡等空旷地带,因而光伏支架不可避免地承受风荷载的作用,特别在逆风状态下,光伏支架基础除承受竖向荷载外,还承受由于风、设备运动、结构扭转等引起的水平荷载1。同时,由于风荷载作用倾角的不同,对光伏支架承载力和变形产生的影响不同。基于此,研究光伏支架基础的抗拔和水平承载特性以及荷载倾角对承载特性的影响具有重要的工程实际意义,并可对优化光伏支架基础设计提供重要的理论支持。近年来,国内外学者关于桩基的承载特性做了大量的试验和模拟研究,并取得了丰富的成果。B h a r d w a j等2基于砂土地基中抗拔桩室内模型试验,研究了不同荷载倾角对抗拔桩极限抗拔承载的影响。孔洋等3在西北黄土地区对光伏支架微型桩的承载特性、传力机理和破坏模式进行了研究,并提出了黄土地区桩的极限抗拔承载力理论公式。王孝兵等4通过F L A C3 D构建大直径长桩模型完成了数 第1 0期许泽航,等:荷载倾角对光伏支架微型桩承载特性影响的试验与数值模拟研究值模拟分析,进而研究了荷载倾角对桩承载特性的影响。魏红等5对北京卵石土层中抗拔桩极限侧阻力的发挥特征进行了研究,并与现行规范对比,建议进一步研究。宋修广等6通过现场试验和数值计算,研究水平荷载作用下群桩的承载特性,得出群桩前后桩的受力不均匀性及桩间距对承载特性的影响规律。然而,关于光伏微型桩的研究较少,大部分光伏微型桩仍按照传统桩基的相关规范要求进行设计和施工,并未针对光伏微型桩进行系统性研究,对于不同地基土类型、桩型等条件下光伏微型桩的承载性能也尚无系统的理论研究。由于光伏工程中支架体系单个体量小,但数量众多,故在光伏工程中适合采用微型短桩的基础形式,微型桩的桩径小于4 0 0mm,而实际工程中短桩并不对长细比做具体要求。张国飞等7依托新疆地区风电工程,对微型短桩的受力状态、变形特点及破坏机理进行现场验证,对光伏工程中设计微型短桩提供了技术支持。但光伏微型短桩在卵石土地基中的相关研究较少,未形成完善的理论体系。综上所述,本文通过原位静载荷试验,结合数值模拟分析的方法研究荷载倾角对卵石土地基中光伏微型短桩承载特性的影响,以期完善相关理论体系,为工程提供理论依据和技术支持。1 微型桩现场试验1.1 场地概况试验场地位于青海省海南州某光伏产业园区,场地平坦开阔,以草场或半荒漠退化草场居多,结合区域地质勘察报告进行分析,场地勘探深度内属于第四系全新统、上更新统冲洪积层,场区的地层岩性垂直结构划分如下:粉土,土黄色,松散,混有少量粉砂,层厚0.2 0.9m;卵石,杂色,结构中密密实,磨圆、分选较好,层厚1.5 7.5m。各土层的物理力学参数见表1。表1 土层物理力学参数T a b l e 1 P h y s i c a l a n dm e c h a n i c a l p a r a m e t e r so f s o i l s层号名称重度/(k Nm-3)变形模量/M P a内摩擦角/()承载力特征值/k P a粉土1 4.041 59 0卵石2 1.03 03 04 0 01.2 试验方案本次现场试验采用微型混凝土灌注桩,试桩参数见表2。混凝土强度为C 2 5,桩顶均高出地面0.3m,选择慢速维持荷载法,逐级等量进行加/卸载,采用油压千斤顶作为加载装置,由支撑墩提供良好的支座反力,在操作步骤中结合 建筑基桩检测技术规范(J G J1 0 62 0 1 4)8执行。试验加载装置如图1所示。表2 试桩参数T a b l e 2 T e s t p i l ep a r a m e t e r s试桩编号桩径/m m桩长/mP 11 8 01.6P 22 2 01.6P 32 2 02.0P 42 2 02.4P 52 2 02.8图1 试验加载装置F i g.1 T e s t l o a d i n gd e v i c e1.3 试验结果分析试桩加载相对稳定的标准是桩顶位移变化速率达到相对稳定状态,通过试验可得到试桩桩顶处的上拔荷载-位移曲线,如图2(a)所示。可以看出:1)5根桩的上拔荷载-位移曲线的变化趋势均呈陡变型,即在上拔荷载较小时,桩顶的竖向位移随着上拔荷载的增加呈现近似线性的增加趋势,曲线变化率稳定,当加载到某一级荷载时,桩顶竖向位移急剧增加,曲线变化率突然增大,出现拐点,且桩顶的位移大于前一级荷载作用下位移的5倍时,认为桩在前一级荷载作用下达到破坏状态,将该拐点处荷载作为极限抗拔承载力。因此,试桩P 1 P 5的极限抗拔承载力分别为2 1.6 0、2 4.0 0、3 0.0 0、3 7.2 0、4 5.6 0k N,对应的极限状态竖向位移分别为3.3 7、3.6 8、4.0 5、4.3 0、4.6 9mm;2)随着桩径和桩长的增加,极限抗拔承载力呈线性增长的趋势,且桩长在极限抗拔承载力中的影响更为显著,当上拔位移相同时,桩径和桩长越大,所需上拔荷载越大,同一级荷载下,竖向位移逐渐减少。通过现场水平静载试验,可以得到不同试桩桩顶处的水平荷载-位移曲线,如图2(b)所示。可以看出:1)5根桩的水平位移随着水平荷载的增加呈现非9901中 国 科 技 论 文第1 8卷 线性增加趋势,利用水平力-位移梯度(H-Y0/H)关系曲线求得试桩P 1P 5的极限水平承载力分别为1 8.5 6、2 5.6 0、2 8.1 6、3 0.7 2、3 1.3 6k N,对应的极限状态水平位移分别为5.2 1、8.2 8、6.9 4、6.2 6、4.8 8mm;2)极限水平承载力随着桩径和桩长的增加而增大,且桩径对承载力的影响更为显著,当水平位移相同时,桩径和桩长越大,所需水平荷载越大,同一级荷载下,水平位移随桩径和桩长的增大而逐渐减少。图2 试桩桩顶荷载-位移曲线F i g.2 L o a d-d i s p l a c e m e n t c u r v e so f t h e t e s t e dp i l e t o p s2 数值模拟鉴于本次试验是为了确定单桩抗拔与水平极限承载力值能否满足设计要求,并未考虑组合加载对桩承载特性的影响,且由于数值模拟软件求解迅速,模拟各类工程的能力强大,在研究中得到广泛应用,常用软件有F L A C3 D9-1 1和A B A QU S1 2-1 4。因此,为进一步研究荷载倾角对微型混凝土灌注桩承载特性的影响,本文拟使用F L A C3 D,软件选用了显式拉格朗日算法和混合-离散分区技术,便于精准模拟材料的塑性破坏和流动。2.1 模型建立应用F L A C3 D软件创建三维有限差分模型,在单桩模型中,混凝土桩与土体部分均选用实体单元,且选取整体的1/2进行建模。考虑到边界效应的作用,在构建数值模型时,模型的土体范围取值为8.8m4.4m5.0m(长宽高)1 5。土体采用M o h r-C o u l o m b弹塑性模型,上部取为粉土,厚度为0.5m,下部取为卵石,厚度为4.5m,混凝土桩体选用弹性模型,对应的弹性模量和泊松比分别为2 9G P a和0.1 6 7。模型网格划分如图3(a)所示。桩土接触面采用无厚度接触面单元,且本构模型采用库伦剪切模型,通过设置法向和切向刚度及桩土间摩擦角来模拟桩土间的相互摩擦。由于半模型采用对称选取,对垂直于桩截面的方向进行约束,对于其他3个侧面及底面,均设定为完全约束,土体顶面则按照自由约束设定。添加地应力和重力参数后,平衡模型计算后进行分级加载。桩体在某一级荷载作用下时,桩顶位移为前一级位移量的5倍以上,桩体断裂或模型无法收敛时停止加载。光伏支架体系模型中混凝土桩、土体、钢支架、光伏玻璃均选用实体单元建模,模拟土体范围取值为7.6 0m4.7 4m5.0 0m(长宽高)。在单桩模型参数基础上,钢支架选用弹性模型,对应的弹性模量和泊松比分别为2 1 0G P a和0.2 7 4;光伏玻璃模型选用弹性模型,倾角为3 0,对应的弹性模量和泊松比分别为7 3G P a和0.2;模型尺寸为5.9 0m3.7 3m 3.2 0mm(长宽高)。模型网格划分如图3(b)所示。图3 模型网格划分F i g.3 M o d e l g r i dm e s h i n g2.2 计算结果分析以试桩P 1为例,单桩桩顶荷载-位移曲线现场实测值与模拟值的对比如图4所示。可以看出,模拟值与实测值较为接近,模拟得到的极限承载力与实测值相同,极限承载力对应的位移比实测值略小,误差值在允许范围内。荷载-位移曲线的趋势相同,说明数值模拟建立的单元网格较为合适,选取的物理力学参数贴近实际情况,较为可靠,用F L A C3 D软件进行数值模拟研究桩的承载特性是可行的。3 数值模拟结果分析3.1 荷载倾角对单桩承载力的影响在实际工程项目中,多数情况下桩基受到倾斜荷载作用,不仅要承受竖向荷载,同时还要承受水平荷载。通过F L A C3 D软件采用荷载控制方法加载:分级施加荷载,在某级荷载作用下,桩顶水平位移和上拔位移均保持在稳定状态,随后即可终止加载。参0011 第1 0期许泽航,等:荷载倾角对光伏支架微型桩承载特性影响的试验与数值模拟研究图4 P 1桩顶荷载-位移曲线实测值与模拟值的对比F i g.4 C o m p a r i s o nb e t w e e ns i m u l a t e da n dm e a s u r e dv a l u e so f l o a d-d i s p l a c e m e n t c u r v e so f t h ep i l e t o po fP 1考C h a r i等1 6、M e y e r h o f等1 7、S a s t r y等1 8的加载方式,将倾斜荷载分解为竖向分量和水平分量,随后将其作用于桩顶自由端。本文将水平荷载作为分级加载基准,将荷载倾角()定义为倾斜荷载作用方向与上拔荷载作用方向之间的夹角,如图5所示,考虑荷载倾角分别为0、1 5、3 0、4 5、6 0、7 5、9 0 共7组工况进行模拟计算,并对桩顶处中心节点位移进行监测。图5 荷载倾角示意图F i g.5 S c h e m a t i cd i a g r a mo f l o a d i n c l i n a t i o n在荷载倾角的影响下,竖向和水平2个方向同时受力,桩顶也同时存在2个方向的位移分量。在单一方向上位移仍同2节所述,在某一级倾斜荷载作用下,桩顶在该方向的位移为前一级位移量的5倍以上,桩体断裂或模型无法收敛时停止加载,并将前一级的倾斜荷载定为极限荷载,此时桩顶的位移为极限总位移,极限荷载的竖向分量和水平分量定为该倾角下的极限抗拔和水平荷载,对应方向的位移分量为极限竖向和水平位移。限于篇幅,本文仅给出在不同荷载倾角下P 2单桩桩顶倾斜荷载-位移曲线,如图6所示。由图6(a)分析可知,从0 到7 5,在荷载倾角持续递增的过程中,竖向位移增长率有所降低。当=0 时,桩体仅受上拔荷载作用,曲线在2 4.0 0k N处到达拐点;当=1 5 时,桩体的荷载-位移曲线仍保持陡变型,曲线在倾斜荷载为2 4.7 3k N处到达拐点;当=3 0 时,曲线开始由陡变型转变为缓变型,未出现明显的拐点,倾斜荷载与竖向位移均增大;当=4 5 时,同一倾斜荷载处的上拔位移有所减少;当=6 0 时,倾斜荷载的水平分量增大,桩顶的竖向位移增长率进一步减少;当=7 5 时,桩顶的荷载-位移曲线接近一条直线,主要是因为倾斜荷载的水平分量过大,竖向分量较小,桩体的抗拔尚未到达极限。由图6(b)可以看出,从1 5 到9 0,水平位移增长率随着荷载倾角的增大逐渐变大。当=1 5 时,桩顶水平位移随着倾斜荷载的增大而线性增加,倾斜荷载的竖向分量过大,水平分量较小,桩周土体仍处于弹性阶段;当=3 0 时,倾斜荷载的水平分量增大,桩顶的水平位移增加,在倾斜荷载达到3 5.8 4k N时出现拐点,桩周土体进入塑性阶段;当=4 5 时,水平位移进一步增加,拐点对应的倾斜荷载减小为3 2.5 8k N;当=6 0 时,拐点对应的倾斜荷载进一步减小为2 9.5 6k N,桩顶的水平位移随着水平分量的增加进一步增加;当=7 5 时,倾斜荷载的竖向分量已经大幅减小,对桩顶水平位移的影响降低,曲线由陡变型转变为缓变型,与=9 0 的曲线非常接近,说明荷载倾角对水平位移的影响已经很小。图6 P 2桩顶倾斜荷载-位移曲线F i g.6 O b l i q u e l o a d-d i s p l a c e m e n t c u r v e so ft h ep i l e t o po fP 21011中 国 科 技 论 文第1 8卷 3.2 荷载倾角对光伏支架体系承载力的影响在实际工程中,倾斜荷载并不是直接作用到光伏支架体系中的桩上,因此参考上述单桩加载方式,将倾斜荷载分解成竖向分量和水平分量后施加到光伏玻璃上,仍以水平荷载为分级加载基准,考虑荷载倾角分别为1 5、3 0、4 5、6 0、7 5 共5组工况进行模拟计算,并对桩顶处中心节点位移进行监测。限于篇幅,本文仅给出光伏支架体系在不同荷载倾角下3#桩桩顶倾斜荷载-位移曲线,如图7所示。由图7(a)可以看出,与荷载倾角对单桩影响不同的是,光伏支架体系在荷载倾角从1 5 增长至7 5 的过程中,随着荷载倾角的增大,竖向位移增长率在加载前期并无明显变化,但继续加载会发现,倾角越大,拐点出现越早,这是因为光伏支架体系在整体受力时,倾角越大水平分量越大,水平位移增加,桩顶处弯矩随之增加,竖向分量降低,竖向位移增长缓慢,同时桩周土体越早进入塑性阶段,拐点提前,但由于支架体系整体性影响,竖向位移并未达到极限,仍与水平位移一同变化。当=1 5 时,曲线无明显拐点,荷载桩顶的竖向位移和光伏支架体系的倾斜荷载均为最大;当=3 0 时,桩体的荷载-位移曲线仍呈现缓变型,与=1 5 时曲线非常接近,说明荷载倾角在3 0 范围内时对竖向位移的影响较小;当荷载倾角持续增大到=4 5 时,桩体的荷载-位移曲线已由缓变型转变为陡变型,在倾斜荷载为9 4.1 3k N处出现拐点;当=6 0 时,荷载桩顶的竖向位移和光伏支架体系的倾斜荷载持续减小,拐点为7 9.8 1k N;在=7 5 处,与=6 0 时曲线非常接近且接近,一条直线,极限倾斜荷载和对应的竖向位移最小。图7 3#桩顶倾斜荷载-位移曲线F i g.7 O b l i q u e l o a d-d i s p l a c e m e n t c u r v e so f t h ep i l e t o po f 3#由图7(b)可以看出,光伏支架体系在荷载倾角从1 5 增长至7 5 的过程中,桩体的荷载-位移曲线均呈缓变型,趋势变化不大,=1 5 时,曲线变化平缓;继续增大到3 0、4 5 时,光伏支架体系的倾斜荷载降低,桩顶的水平位移增长,曲线较1 5 时变化快;随着继续增大,倾斜荷载夹角达到6 0 时,倾斜荷载持续降低,水平分量增大,位移增长速率变快;继续增大到7 5 时,荷载-位移曲线同6 0 时变化不明显。由图7(c)可以看出,光伏支架倾斜荷载-桩顶合位移变化曲线与光伏支架倾斜荷载-桩顶水平位移曲线(图7(b)的变化过程相似,荷载倾角从1 5 增长到4 5 的过程中,位移增长速率变快,持续增加到6 0 和7 5 时,荷载倾角的影响不明显。对比图6(a)和图7(a)可知,在倾斜荷载下,与单桩极限竖向位移先增大后减小的趋势不同,光伏支架体系中极限竖向位移逐渐降低,且曲线由缓变型转变为陡变型。这是因为相较于单桩基础直接受荷,光伏玻璃板受荷向下传递时,由于光伏支架的存在使水平荷载在桩顶处产生的弯矩增大,当倾角较小时,桩顶截面应力状态与单桩基础在大倾角时应力状态近似,呈现出缓变型,极限竖向位移值提高,而当倾角继续增加,光伏支架体系中桩顶弯矩快速增加使桩顶迅速达到应力屈服,丧失稳定的承载能力,从而呈现出陡变型,极限抗拔承载力和位移也相应降低。对比图6(b)和图7(b)发现,曲线趋势相似,在1 5 和3 0 时光伏支架体系中桩顶极限水平位移提高,说明光伏支架体系的水平承载性能在倾角较小时相较单桩有所提高。为便于分析,现将光伏支架体系在不同倾角影响下的桩顶极限位移进行整理,将拐点所对应的荷载和位移作为极限承载力和极限位移,见表3。可见:当荷载倾角位于1 5 3 0 范围内时,竖向位移和水平位移均有一定占比,合位移由两者共同决定;当荷载倾角在3 0 7 5 范围内,竖向位移曲线出现拐点,对应的极限位移迅速减小,合位移中水平位移占比急剧增大,此时合位移转变为由水平位移主导。表3 倾斜荷载下光伏支架体系的桩顶位移T a b l e 3 P i l e t o pd i s p l a c e m e n t o f p h o t o v o l t a i cb r a c k e t s y s t e mu n d e r i n c l i n e d l o a d i n g荷载倾角/()合位移/m m竖向位移/m m水平位移/m m1 53 9.2 12 3.1 43 1.6 63 05 6.2 91 4.4 45 4.4 14 52 4.9 62.7 42 4.8 16 02 3.7 71.5 22 3.7 27 51 9.4 50.6 21 9.4 42011 第1 0期许泽航,等:荷载倾角对光伏支架微型桩承载特性影响的试验与数值模拟研究综上,建议在工程设计时采用倾角在1 5 3 0 范围内的光伏支架,其能够充分发挥桩体在2个方向上的形变能力,保证良好的抗拔性能。4 结 论根据现场试验数据采用F L A C3 D建立计算模型,通过模型分析光伏微型短桩、光伏支架体系在不同荷载倾角下的承载特性,得出以下结论:1)光伏微型短桩的上拔荷载-位移曲线均呈陡变型,极限抗拔承载力随桩长的增加而线性增大;光伏微型短桩的水平荷载-位移曲线均呈缓变型,极限水平承载力随着桩径和桩长的增加而增大,且桩径对承载力的影响更为显著。2)荷载倾角位于0 7 5 范围内,光伏微型单桩竖向位移增长率随着荷载倾角的增大逐渐减小,上拔荷载-位移曲线在=3 0 处由陡变型转为缓变型,此时上拔位移最大,受水平分力的影响,上拔荷载和竖向位移在=7 5 处均减小;荷载倾角位于1 5 9 0 范围内,光伏微型单桩水平位移增长率随着荷载倾角的增大逐渐增大,当=7 5 时,水平荷载-位移曲线由陡变型转为缓变型,与=9 0 的曲线非常接近。3)荷载倾角位于1 5 7 5 范围内,光伏支架体系竖向位移在加载前期增长趋势相同,当=4 5 时桩体的荷载-位移曲线由缓变型转变为陡变型;光伏支架体系的倾斜荷载-桩顶水平位移曲线均呈缓变型,极限水平荷载随荷载倾角的增大而减小。4)由于光伏支架体系的整体性,荷载倾角位于1 5 3 0 范围内时合位移由竖向位移和水平位移共同决定,在3 0 7 5 范围内主要由水平位移决定,建议在工程设计时采用倾角在1 5 3 0 范围内的光伏支架,以保证其良好的抗拔性能。(由于印刷关系,查阅本文电子版请登录:h t t p:w w w.p a p e r.e d u.c n/j o u r n a l/z g k j l w.s h t m l)参考文献(R e f e r e n c e s)1 武玉萍,付红安,王佳佳,等.黄土地基微型桩水平承载力及群桩效应研究J.应用力学学报,2 0 2 2,3 9(3):5 4 3-5 5 3.WUYP,F UHA,WA N GJ J,e t a l.H o r i z o n t a l b e a r-i n gc a p a c i t ya n dp i l eg r o u pe f f e c to fm i c 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