【转载】引用 midas/civil进行桩土模拟

2016-11-27 by:CAE仿真在线来源:互联网

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wentao8401的midas/civil进行桩土模拟

近期好多人询问如何采用midas/civil进行桩土模拟,个人搜集并总结了一些东西与大家共享,可能不全面,如果大家有什么好意见、建议或者想法也可以跟贴:

一般来说承台位置桩基的模拟有以下几种方法。

1. 不模拟桩时:

a. 将承台上桩位置视为固定(一般用于扩大基础、沉井基础、锚定等)。

方法:一般支撑全部固结

b. 将承台上桩位置视为弹性支承(最普遍的做法)

方法:墩底作用六个方向的弹簧等代群桩的作用,这六个弹簧刚度是竖向刚度、顺桥向刚度、横桥向

刚度的抗推刚度、绕竖轴的抗扭刚度和绕两个水平轴的抗弯刚度,它们的计算方法与静力法相同,只是考

虑到在瞬间荷载作用下的抗力比持续荷载作用的大,一般取

2. 模拟桩时

a. 端承桩,不考虑桩土共同作用,将桩下端固结。

方法:在桩底全部固结

b. 端承桩,考虑土对桩的侧向约束,将桩下端固结,桩身隔一段间距布置侧向约束仅

受压弹性支承。

c. 摩擦桩,考虑土对桩的侧向和竖向约束,桩身隔一段间距布置两个方向的仅受压

弹性支承。

方法 :用三维梁单元模拟实际的桩基础,用土弹簧单元模拟桩周围土抗力的影响,地震波从桩端或者

土弹簧输入。土弹簧模拟:选择模型〉边界条件〉面弹性支撑,支撑类型选择节点弹性支撑,单元类

型选择梁单元,然后在下面输入三个方向土的基床系数即可,或者三个方向取同样的刚度也可以,基

床系数在地质勘探报告或土力学书上查。

单独模拟桩基是可行的,有相关书籍介绍,可把桩基上部视为铰接、抗固、弹性支承等

几种方式。

问题:

1、要求加上桩土共同作用。在 midas 中,用梁单元建桩,然后用弹性支撑模拟桩土共

同作用(水平方向),用的是 m 法。竖向就在桩端固结了(是嵌岩桩)。承台用板元建,

将群桩桩顶与承台共同作用(共用节点)。再往上就是桥墩,用梁单元。“对桩土联合

更加重要的应该是桩底竖向摩阻”。桩底竖向摩阻是如何考虑的?是用弹簧单元吗?做

水平方向的时候用 m 法,由 m 值可以方便的得到弹簧的劲度系数。而竖向用什么参数

来模拟弹簧的劲度系数?

2、用空间杆系核平面杆系的结果相差应该还是比较大的吧。

3、群桩,我想用如下方法来做:把群桩的等效面积和等效刚度算出(其中等效刚度和

面积确定时采用等效宽度 b1)不知道行不行。

回答:

1、对于嵌岩桩来说,桩底做成固接就可以了,不考虑桩底竖向摩阻。桩土联合作用只有桩侧摩阻。

2、对于摩擦桩来说,土对桩的摩阻力由桩底摩阻和桩侧摩阻组成,桩的极限承载力就是两者之和,但

两者并不在同一时间发生,因为它们各自达到极限值所需的位移量是不同的。

3、计算桩底竖向摩阻不一般使用 m 法(不存在 h,没办法使用)来求刚度系数了。用的是当桩底土层

支承反力达到极限值时求出的桩底刚度系数,可以参考地基基础规范。

4、对于群桩来说,计算桩的有效宽度时,已经由一个桩间的相互影响系数考虑到了群桩效应,不需要

去等效处理了。