日本芝浦工业大学的研究团队开发了一种翼状复合桩基系统，旨在应对高层基础设施面临的上拔阻力挑战。随着台风等自然灾害频发，输电塔、无线电塔和太阳能发电设施等结构易受强风影响，导致基础处产生上拔力，威胁稳定性。同时，建筑行业常将过剩开挖土壤作为废物处理，增加成本与环境风险。

由Shinya Inazumi教授领导的研究团队在《Results in Engineering》上发表了相关研究，评估了这种翼状复合桩基系统的性能。该系统结合了带有扩展基翼的钢管和现场过剩土壤，通过35次模型试验和有限元分析，验证其与传统钢桩相比的上拔能力。

翼状复合桩基系统在实验中显示，扩展基翼直径的增大能持续提升上拔阻力。Inazumi教授表示：“翼状复合桩基系统允许大量现场再利用开挖土壤，有助于结构安全和环境可持续性。测试表明，在所有配置中，上拔能力随着扩展基翼直径的增加而增加。” 土壤密度是关键因素，减少20%可能导致上拔阻力下降约50%，强调了压实控制的重要性。

研究还发现，使用波纹衬板等钢构件可提高上拔能力约12-13%，归因于摩擦和机械互锁的增强。Inazumi教授指出：“我们的系统为基础设施如输电塔和太阳能设施提供了一种替代方案，减少了对进口回填材料的依赖。” 基于实验结果，团队已提出设计指南，关联上拔阻力与扩展基翼直径和土壤密度。

这项研究为高层基础设施提供了一种可持续解决方案，通过翼状复合桩基系统有效结合上拔阻力和土壤再利用，满足结构需求并减少环境影响。该系统有望应用于沙地等易受风荷载影响的区域，提升整体抗风能力。

出版详情：作者：Shibaura Institute of Technology；标题：《Tackling uplift resistance in tall infrastructure sustainably》；发表于：《Results in Engineering》(2026)。