基础为桩基[1]。王志（2009）等学者研究表明土体强度越大，桩的抗拔承载性能越强[2]。因此，研究抗拔锚桩的承载性能影响因素对我国海洋平台的发展具有相当重要的实际工程意义。
在桩基数值模拟上ABAQUS软件的应用非常广泛，并且取得了很多不错的成绩；陈晶（2005）等学者研究表明，采用ABAQUS软件可以进行桩土相互作用分析[3]。连兴华（2013）等学者通过有限元软件ABAQUS模拟了McCabe et al.在2006年现场做的单、群桩的抗拔承载力试验，结果表明，模拟结果与试验结果吻合较好验证了模型的有效性[4]。因此，本文采用ABAQUS软件对抗拔锚桩承载性能影响因素进行数值模拟分析。
1 数值建模
本文参考Vesic（1970）等学者现场试验资料[5]，应用ABAQUS软件建立桩-土模型；取土体的弹性模量为100Mpa，重度2000kg/m3，泊松比为0.3，土的内摩擦角40°，粘聚力20kpa，桩-土界面摩擦角27°，取土体是半径为10m（近12倍桩直径），高为25m（近1.5倍桩长）的圆柱体；取桩的弹性模量为200Gpa，重度为7800kg/m3，泊松比为0.2，桩长15. 01 m，桩直径为0. 453 m；桩-土模型如图1。分析步设置地应力平衡分析步和荷载分析步（包括静荷载和动荷载）；桩侧采用硬接触的面-面接触，桩底采用“tie”绑定约束；土体边界条件为底面是约束竖向位移，侧面是约束水平任意方向位移，顶面不施加约束；桩、土体均采用八节点六面体线性缩减单元 C3D8R划分网格，以减少计算误差。
对此桩-土模型进行验证，提取数据分析发现，抗拔桩承受竖直拉拔荷载1513.95KN时，桩体位移为14.44mm；与Vesic现场试验结果极限承载力为1537.6KN非常接近；验证了该桩-土模型的正确性及ABAQUS软件的适用性。因此，以该模型为基础，通过以抗拔锚桩的影响因素为研究对象，分析抗拔锚桩的承载性能。
2 数值分析
（1）应用ABAQUS软件建立了桩土相互作用的三维有限元数值模型，探讨抗拔锚桩本身、桩基土体及加载特征等影响因素对抗拔锚桩承载性能影响的技术研究，并且在ABAQUS软件数值模拟的基础上，以影响因素为变量，对比分析抗拔锚桩的承载性能。
（2）通过对桩的弹性模量、泊松比及长径比等因素分别进行有限元分析。结果表明，在相同上拔力作用下，随着桩体弹性模量逐渐减小，作用点位置桩体的变形逐渐增大；泊松比的大小通过改变桩体的侧摩阻力进而影响桩的承载性能；在桩体有足够强度的情况下，桩的长径比越大，则承载性能越强。
（3）通过对桩基土体的弹性模量、泊松比、内摩擦角及粘聚力等参数进行有限元分析；分析发现，这些土体参数相互影响，且其作用原理各不相同，但均为通过改变土体的抗剪强度及桩侧摩阻力以影响抗拔锚桩的承载性能。
（4）根據抗拔锚桩的受力特点及复杂的海洋环境，对系泊点位置及加载角度等进行有限元分析；结果表明，系泊点位置的变化对抗拔锚桩的承载性能有较大的影响；其最佳系泊点位置需要根据实际工程情况而定。改变加载角度对抗拔锚桩的承载性能影响很大，并且发现在一定的加载角度范围内，其抗拔承载性能会有较好的发挥。
（5）鉴于ABAQUS软件在抗拔锚桩研究上的应用；抗拔锚桩的承载性能研究需要综合考虑各影响因素之间的影响关系，并且结合实际工程情况以深入研究抗拔锚桩的影响因素对承载性能的作用机理。
参考文献：
[1]李飒，郝立忠，李忠刚.深海SPAR平台锚泊系统和锚固基础应用综述[J].中国海洋平台，2011，26（05）：6-10.
[2]王志.深海平台锚固基础抗拔承载特性数值分析[D].上海交通大学，2009.
[3]陈晶.基于ABAQUS的桩土共同作用的数值模拟[J].河南科学， 2009，27（08）：974-976.
[4]连兴华.抗拔桩基承载性能分析[D].哈尔滨工业大学，2013.
[5]Vesic A S.Tests on instrumented piles，Ogeechee River site[J].Journal of Soil Mechanics & Foundations Div，1970， 96（2）：561-584.
作者简介：林振良（1992-），男，广西钦州人，硕士，研究方向：深海抗拔锚桩承载性能分析。