Combined loading of skirted foundations

Abstract

>The response of skirted offshore foundations to combined vertical (V), moment (M) and horizontal (H) loading has been studied using two-dimensional finite-element analysis and upper-bound plasticity analysis assuming the soil to be undrained. New information has been gained about the shape of the yield locus and the soil deformation mechanisms occurring at yield from the finite-element analysis. The shape of the yield locus was found to be similar to that predicted by previous workers in V—M and V— H space but differed significantly in M—H space. This behaviour is explained using upper-bound plasticity mechanisms suggested by the soil deformation mechanisms calculated in the finite element analysis. This procedure is then used to give a good approximation to the shape of the yield locus and thus may form the basis for future design methods. Additionally, a simplifying transformation is suggested for the yield locus in H—M space based on plasticity analysis, which allows use of simple mathematical expressions to form a design envelope. Nous 6tudions la réponse de fondations offshore à jupe à une combinaison de charge verticale (V), instantanée (M) et horizontale (H) en utilisant des analyses d'é1éments finis en deux dimensions et une analyse de plasticité de limite supérieure en supposant un sol non drainé. Nous drons de Panalyse d'é1éments finis de nouveaux renseignements sur la forme du lieu d'é1asticité limite et sur les mécanismes de déformation du sol qui se produisent à la limite é1astique. La forme du lieu se révèle comme similaire à celle présagée par les travaux précédents dans les espaces Vmdash;M et V—H mais considérablement différente dans Pespace M—H. Nous expliquons cc comportement en utilisant les mécanismes de plasticité de limite supérieure qui sont suggérés par les mécanismes de déformation du sol calcu1és dans 1'analyse d'é1éments finis. Cette procédure est alors utilisée pour donner une bonne approximation de la forme du lieu qui pourra ainsi former la base des futures méthodes de design. De plus, nous suggérons une transformation simplificatrice pour le lieu d'é1asticité limite dans Pespace H—M sur la base de 1'analyse de plasticité qui permet Putilisation d'expressions mathématiques simples pour former une enveloppe de design.