基于ABAQUS的桩土作用数值模拟可行性浅析
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桩锚支护体系在基坑工程中数值模拟高宣【摘要】通过对一个基坑支护设计实例进行数值模拟,基于对基坑桩锚支护设计土压力计算理论详细介绍,并利用ABAQUS有限元软件对基坑和桩的变形进行了详细的分析.结果表明,桩锚支护体系在基坑支护中,排桩和桩后土体变形呈“中间大,两头小”的变形趋势.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2018(044)004【总页数】3页(P52-54)【关键词】桩锚支护体系;基坑变形;数值模拟【作者】高宣【作者单位】河北工程大学土木工程学院,河北邯郸056038【正文语种】中文【中图分类】TU473.10 引言自20世纪80年代以来,中国的基坑工程出现了大量的超深和超大的工程。
城市地区地下车库、深地下室和地下交通系统的建设,尽量减少或者降低对已有建筑的影响。
深基坑支护的数值模拟分析显得尤为重要。
Zhandos Y.Orazalin等[1]介绍了利用有限元模拟Stata中心地下室开挖,分析强调了三维开挖和支撑几何对地面和地面运动的影响。
用一个简单的弹塑性摩尔—库仑模型在粘土中不排水条件下的基本情况的结果通常与实测的性能非常吻合。
Maria A.Nikolinakou等[2]介绍了一种广义有效应力模型的应用,利用有限元模拟复杂环境下深开挖的支撑系统的性能。
基坑在水下开挖由一排预应力锚固墙支撑。
结果表明,计算与实测壁变形和锚杆力之间有很好的一致性。
研究结果强调了基础状态参数信息对先进土壤模型成功应用的重要性。
在现有的一些研究中对于桩锚支护体系在基坑支护变形的研究还较少。
1 模型建立该模型基坑深度为9 m,支护形式选型为排桩—锚杆支护。
数值模拟工程土质条件:本工程选取的为土质良好的粉质粘土。
支护结构:排桩采用0.8 m的混凝土灌注桩,桩间距1.4 m,桩的长度是11 m;冠梁的截面尺寸为0.8 m×1.0 m;在冠梁处设置锚索,锚索采用2φ15.2钢绞线,长度为15 m,水平间距1.8 m,入土角度15°,高压喷射注浆。
abaqus桩土摩擦系数桩土摩擦系数是描述桩与土壤之间摩擦阻力大小的重要参数,它对于桩的设计和施工起着至关重要的作用。
本文将就桩土摩擦系数的概念、影响因素、测定方法以及实际应用进行详细介绍。
1. 概念与定义:桩土摩擦系数是指桩体与土壤相互接触时所产生摩擦力与相对滑移速度之比,通常用Greek字母μ(读作"mu")表示。
摩擦系数的大小决定了桩的承载力和抗侧力的大小。
2. 影响因素:桩土摩擦系数的取值受到多个因素的影响,其中包括但不限于以下几个方面:- 土壤性质:土壤的类别、密实度、湿度、颗粒形状等对摩擦系数的影响较大。
- 桩体形状:桩体的直径、形状等会影响桩土接触面积,从而影响摩擦系数的大小。
- 土层变化:土壤的地质分层结构和土层的变化对摩擦系数也有重要影响。
3. 测定方法:为了准确确定桩土摩擦系数,目前有多种测定方法可供选择。
以下是常见的两种测定方法:- 动力触控法:通过在桩顶施加冲击或振动载荷,根据桩顶位移和力的变化曲线来间接确定摩擦系数。
- 静力触控法:通过在桩顶加荷并测量桩顶位移和应力的变化来直接确定摩擦系数。
4. 实际应用:桩土摩擦系数在工程实践中有广泛应用,主要包括以下几个方面:- 桩基设计:桩土摩擦系数是进行桩基设计的重要参考指标,通过准确测定摩擦系数来确定桩的承载力和稳定性。
- 桩基施工:在桩基施工过程中,了解摩擦系数对桩的侧阻力分配和桩的沉桩水平起到指导作用。
- 结构稳定性:摩擦系数的大小对结构的稳定性有重要影响,合理选择摩擦系数可以提高结构的安全性。
- 土力学分析:摩擦系数是土力学分析中的重要参数之一,用于进行桩土互作用的数值模拟和分析。
综上所述,桩土摩擦系数是桩基设计和施工中不可忽视的重要参数。
通过准确测定和合理选择摩擦系数,可以提高桩基的承载力和稳定性,保证工程的安全与可靠。
此外,也需要结合具体工程实际情况综合考虑其他因素,确保桩基在不同土壤条件下的合理设计与优化选择。
能量桩群桩换热效率的数值模拟与分析蔡有庆;费康;杨凯;洪伟;戴迪【摘要】开展能量桩换热过程的数值模拟研究,分析各参数对能量桩群桩换热性能和桩土温度响应影响规律,可为探索高效经济且可行的能量桩设计提供理论依据.文章通过简化能量桩运行过程,利用Abaqus软件建立考虑桩内导管桩土之间相互作用的能量桩三维数值模型,并用收集的实验数据验证模型可行性,对各桩间距下不同换热管数的能量桩群桩与不同岩土体中的能量桩群桩的换热过程进行模拟,分析了不同桩径群桩在不同换热管数和桩周土体条件下的换热量及其换热效率.结果表明:各能量桩群桩换热前期无差异,之后桩间距越大的群桩换热量越大;三U型能量桩群桩的热效率系数大于单U型和双U型的;岩石作为桩周土体的换热效率要高于黏土,砂土的最低,而且桩间距接近4.5倍桩径时,黏土中的群桩热效率系数趋近于砂土.%The study on numerical analysis method of energy pile heat exchange process and the analysis of the influence of each parameter on the heat transfer performance of pile and the temperature response of pile and surrounding soil can provide a theoretical basis for exploring efficient and feasible energy pile design.In this paper,by simplifying the operation process of energy pile and using Abaqus software,three-dimensional numerical model of energy pile considering the interaction between pile and soil in pile is established.Then,the feasibility of the model is verified by the collected experimental data.The heat transfer process of energy pile groups with different numbers of heat exchange tubes and energy pile groups in different soil is simulated;and the quantity of heat exchange and heat transfer efficiency of different pile diameter under different heattransfer tubes and different soil conditions is analyzed.The results show that,in the first stage,there is no difference in the heat transfer of each pile groups;after that,the heating power of pile groups with larger pile spacing is larger and the heat transfer coefficient of three U-shaped pile groups is larger than both of single U-shape piles and double U-shape piles;when clay becomes surrounding soil of piles,the heat transfer efficiency is higher than when sand becomes surrounding soil of piles;but when rock becomes surrounding soil of piles,the heat transfer efficiency is higher than when clay becomes surrounding soil of piles.【期刊名称】《山东建筑大学学报》【年(卷),期】2017(032)006【总页数】6页(P545-550)【关键词】能量桩;群桩;换热效率;热效率系数【作者】蔡有庆;费康;杨凯;洪伟;戴迪【作者单位】扬州大学岩土工程研究所,江苏扬州225127;扬州大学岩土工程研究所,江苏扬州225127;扬州大学岩土工程研究所,江苏扬州225127;扬州大学岩土工程研究所,江苏扬州225127;扬州大学岩土工程研究所,江苏扬州225127【正文语种】中文【中图分类】TU4730 引言能量桩是将地源热泵系统中的换热管埋设于桩体中,是一种桩体同时起到承载和传热功能的新型桩[1-4]。
基于ABAQUS土的直剪实验三维数值模拟研究张郦荣;赵建新;陈永才【摘要】土的直接剪切实验,在土力学实验中有重要地位.实验所测得的内聚力c和内摩擦角φ两个材料参数可以直接应用到工程实践中.其原理清晰、操作简便、使用范围广,而且,研究结果表明[1],由直剪实验得到的结果与从其它更加复杂的实验中得到的结果基本一致.此外,采用有限元分析软件ABAQUS对土的直接剪切过程进行三维数值模拟,对土样在剪切过程的应力-应变关系进行了分析,仿真结果与实验结果较为吻合,能够较为准确的反映土的直接剪切实验的力学过程,从侧面也能够验证实验结果所得参数的准确性.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2018(037)027【总页数】4页(P123-126)【关键词】土的直接剪切试验;有限元分析;ABAQUS【作者】张郦荣;赵建新;陈永才【作者单位】陆军工程大学石家庄校区,石家庄050000;陆军工程大学石家庄校区,石家庄050000;陆军工程大学石家庄校区,石家庄050000【正文语种】中文【中图分类】TU4570 引言Mohr-Coulomb模型是适用于松软土的最简单本构关系模型,为了确定其中所涉及的内聚力c和内摩擦角φ两个材料参数,最简单也是最常用的方法是对材料进行直剪实验。
尽管存在剪切盒内试样中应力、应变分布不均匀,无法控制试样的排水,剪切盒内壁与试样之间的摩擦影响实验结果,剪切面上正应力不稳定,以及试样失效时主应力大小和方向未知等缺点,但由于原理清晰、操作简便、使用范围广等突出优点,直剪实验在实践中仍然得到普遍应用[2],而且,研究结果表明[1],由直剪实验得到的结果与从其它更加复杂的实验中得到的结果基本一致。
1 直剪实验有限元建模策略直剪实验中,粗糙的顶帽和剪切盒底面将剪切应力传递到试样中。
由于加载方式造成的试样中应力、应变分布的不均匀性,直剪实验不适于测量材料的刚度,其主要目的是测量材料的强度。
直剪实验布置形式并未统一,本文研究使用圆柱形试样,剪切盒上半部分施加法向载荷并相对固定,下半部分施加水平剪切位移。
基于abaqus的木材本构关系数值模拟方法1.引言1.1 概述概述部分的内容示例:在工程领域中,对木材的力学性能和行为的研究一直存在着广泛的关注。
木材作为一种常见的工程材料,其强度、刚度和耐久性对于工程结构的设计和安全具有重要的影响。
研究木材本构关系是了解木材力学行为及其材料特性的基础,对于优化木材结构的设计和评估具有重要意义。
随着计算机技术的进步和有限元分析方法的广泛应用,通过数值模拟方法来研究木材本构关系变得越来越普遍和有效。
其中,ABAQUS作为一款常用的有限元分析软件,具有强大的建模和分析能力,被广泛应用于各个领域的工程问题求解中。
基于ABAQUS的数值模拟方法可以通过建立木材的有限元模型,模拟木材受力过程中的变形、应力分布和破坏行为。
本文旨在介绍基于ABAQUS的数值模拟方法,用于研究木材的本构关系。
首先,将会概述木材本构关系的研究现状,包括已有的实验数据和模型。
然后,介绍基于ABAQUS的数值模拟方法,包括材料参数的输入、模型的建立和加载条件的设置。
通过数值模拟可以得到木材在各种力学载荷下的力学性能,进而分析其行为特性。
最后,通过结果分析,我们将对该数值模拟方法的有效性和实用性进行评价,并指出研究的局限性以及未来的发展方向。
本文的研究旨在提供一种基于ABAQUS的数值模拟方法,为工程师和研究人员提供一个有效的工具,用于理解和预测木材的力学行为和性能,以支持木材结构的合理设计和优化。
希望本文的内容能够对读者在木材本构关系的研究和应用方面提供一定的指导和参考。
文章结构部分的内容可以按照以下方式进行编写:本篇文章的结构如下:一、引言1.1 概述1.2 文章结构1.3 目的二、正文2.1 木材本构关系的研究现状2.2 基于abaqus的数值模拟方法三、结论3.1 结果分析3.2 研究的局限性和展望在引言部分,我们将对本文的研究背景、意义和目的进行介绍。
首先,我们会提出木材本构关系的研究现状,包括目前已有的研究成果以及存在的问题。
基于粘结单元的空心钢管桩沉桩过程数值模拟◎ 张琦 桂劲松 大连海洋大学通讯作者:桂劲松摘 要:随着技术的发展,钢管桩在大型海洋工程结构中的应用越来越广泛。
利用ABAQUS 有限元软件模拟实际施工过程中空心管桩与土壤之间的相互作用,并利用粘结单元来模拟土的开裂和挤压行为,通过将模拟结果与实际施工过程进行比较,验证了模拟模型的可行性。
关键词:粘结单元;锤击沉桩;贯入度;有限元模拟如今在建筑工程领域里,钢管桩的应用颇为广泛。
钢管桩基础具有强度高、自重轻、施工快、制作运输方便等优势。
随着科技的发展,钢结构防腐技术也愈发成熟,这使得钢管桩也越来越多的在大型海洋工程结构中得以应用。
数值模拟可以通过建立模型反映实际工程中复杂的应力应变关系、空心管桩与土体的相互作用以及模拟实际情况下的施工过程,是研究和解决工程中受力和变形问题的有力工具。
1.粘结单元介绍在ABAQUS软件中,粘结单元适用于建模粘合剂、粘结界面、垫片和岩石断裂等[1]。
单元的本构响应取决于具体的应用,并基于对变形和应力状态的某些假设,这些假设适用于每个应用区域。
在以往的数值模拟中采用Mohr-Coulomb弹塑性模型模拟土的屈服准则,本文通过粘结单元模拟钢管桩在进入土后排土效应,运用A BAQUS软件建立大直径空心管桩连续锤击贯入模型,将管桩贯入模拟与实际工程进行对比来验证模型的可行性。
粘结单元的设置方式有两种,分别是在Par t模块中创建实体单元和在网格划分过后自动设置。
第一种方法需要在Par t模块中先创建实体单元,然后通过材料的赋予实体单元粘结模型的属性来设置粘结单元。
通常可以通过材料的力学参数,如剪切模量、泊松比、弹性模量等来设置粘结单元的属性。
在实际应用中,这种方法需要将粘结单元与实体单元进行Tie绑定,以保证粘结单元和实体单元的连通性和协同工作。
在这种情况下,应该注意调整材料参数和Tie约束条件,以保证模拟结果的准确性和可靠性。
另一种方法是在网格划分过后,通过A BAQUS自带的工具,选择需要设置粘结单元的面进行自动设置。
Construction & Decoration建筑与装饰2023年7月下 143基于ABAQUS的跳仓法施工的数值模拟分析孙冰上海城建市政工程(集团)有限公司 上海 200065摘 要 本文通过ABAQUS数值模拟软件,对大体积混凝土跳仓法浇筑进行数值模拟分析,通过温度场的布置,模拟混凝土的温度变化。
根据数值模拟结果与现场监测数据进行对比分析,验证了数值模拟的可靠性,并根据模拟结果分析跳仓法的优势。
关键词 ABAQUS;大体积混凝土跳仓法;温度场Numerical Simulation Analysis of ABAQUS Based Alternative Bay Construction MethodSun BingShanghai Urban Construction Municipal Engineering (Group) Co., Ltd., Shanghai 200065, ChinaAbstract In this paper, ABAQUS numerical simulation software is used for numerical simulation of the pouring of mass concrete alternative bay construction method, and the temperature change of concrete is simulated through the arrangement of temperature field. According to the comparison analysis of numerical simulation results and on-site monitoring data, the reliability of the numerical simulation is verified, and the advantages of alternative bay construction method are analyzed according to the simulation results.Key words ABAQUS; mass concrete alternative bay construction method; temperature field引言随着我国国民经济的快速发展和建筑施工技术的提高,大型建筑物不断增多,对于结构基础的要求也越来越高,尤其是目前许多重点工程的基础往往采用大体积混凝土建造,防止大体积混凝土的开裂成为工程界重点关注的问题。
桩-土共同作用下大直径薄壁管桩的竖向受力性能数值模拟
方欣
【期刊名称】《黑龙江交通科技》
【年(卷),期】2015(000)008
【摘要】以桩—土耦合作用理论为基础,运用ABAQUS有限元软件建立管桩在
竖向荷载作用下的模型,通过分析管桩的内摩阻力、外摩阻力及荷载—沉降结果,得到管桩在竖向荷载作用下的受力、变形机理,结果表明:二维有限元模型代替三维模型进行管桩—土共同作用下的受力性状分析结果合理;大直径管桩内桩径摩
阻力的分布不同于外桩径摩阻力,其受力的分布随桩身的深度而变化,受力主要集中在端部,范围为桩端以上2~3倍桩直径范围以内,其受力图形呈喇叭型,且其作用的发挥相比于外摩阻力晚,为研究管桩的受力及破坏机理提供理论参考,具有一定的工程指导意义。
【总页数】3页(P91-93)
【作者】方欣
【作者单位】重庆交通大学土木建筑学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU473.16
【相关文献】
1.考虑桩周土竖向作用和施工扰动效应时大直径楔形桩的纵向振动特性 [J], 高柳;王奎华;李振亚;郭海超;王宁
2.生态复合墙结构在土-桩-结构相互作用下竖向荷载受力性能分析 [J], 薛伟伟
3.竖向荷载作用下桩-土相互作用时土体对空心桩受力性能分析 [J], 张晓萌;汪拾金;王进明
4.竖向荷载下桩:承台基础与土共同作用的弹塑性有限元分析 [J], 宋建军
5.FLAC3D在分析单桩竖向荷载作用下桩-土相互作用规律中的数值模拟研究 [J], 钱玲玲;范柱国
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