打桩架回转平台的静动态有限元分析
桩基础有限元极限分析应用研究—强度折减法
如何在ANSYS软件中输入极限分析参数
(2) 公式(2)的岩土材料参数输入
岩土材料参数不仅涉及到桩土材料参数的输入，而且 涉及到接触界面材料力学性质，因此建议采用APDL参数 化语言编程方法，便捷地实现参数的输入。如：
TM1=6e6
（弹性模量）
PSB1=0.3
（泊松比）
MD1=1800
（密度）
CSR1=11500
分析桩的竖向承载力特征值。
1. 桩基础有限元极限分析方法
强度折减法
若评价桩基础的安全性，可以采用对岩土材料进行强
度折减的方法，实现安全性评价。c和值的折减如下：
c' c/ F
(3)
' arc tan(tan / F)
(4)
其中，F为桩基础的安全储备系数。
增量加载法
增量加载法是当前有限元极限分析的常用方法，桩基础 的极限载荷确定需要从计算P-S曲线和相关极限承载力判定 方法确定，安全系数为超载安全系数。
2 3 sin 2 3 (9 sin2 )
k
6 3c cos 2 3 (9 sin2 )
3. 桩土界面性质的模拟
（1）桩土
土两种材料的界面层力学特征。
接 触 单
（2）接触面的材料属性与 元 桩基础不同施工的工法
采用接触面材料属性的变
化解决不同工法对桩周地基的影 响。
(a) 实体分网
(b)桩身分网
图 桩基础有限元计算模型网格图
P/10kN
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0
10
载荷试验的P-s曲线
20
30
40
回转支承有限元接触分析
径向载荷由中排滚柱承受, 可视为一向心滚子轴 承。根据 Stribeck 的结论, 径向游隙为零的向心滚子轴 承, 仅承受径向载荷时滚柱所承受的最大载荷经验计 算公式为[ 4]
接触问题是一种高度的非线性问题, 分为: # 刚性 体- 柔 性体∃ 和# 柔 性体 - 柔性 体∃ 两 种基 本类 型。 ANSYS 支持的接触方式有# 点- 点、点- 面和面- 面∃ 三种, 该问题采用# 面- 面∃接触方式, 刚性面作为目标 面, 采用 targe170 单元; 柔性 面作为接触面, 采用 con tac174 单元[ 7] 39- 41。
摘要 利用三维建模软件 Pro/ E 与有限元分析软件 ANSYS 的无缝连接, 在 Pro/ E 中建立回转支承 实体模型, 导入 ANSYS 中进行接触分析, 得到各排滚柱与滚道的接触应力分布情况。并与传统的赫兹 理论计算结果及实际磨损情况对比, 证明了该有限元模型的正确性, 并提出了安装和使用的改进措施。
笔者利用三维建模软件 Pro/ E 及有限元软件 AN SYS 进行了联合建模分析。建立了三维模型, 对其进 行了有限元接触分析, 并与理论计算结果和厂家提供 的资料进行对比, 合理解释了其失效原因, 并对其安装 和使用提出了改进措施。
1 回转支承的工作原理及建模
三排滚柱式回转支承是一种高承载能力的新型支 承, 主要用于载荷较大且变化复杂的场合。该支承主 要由外圈、内圈及上、下两排水平布置滚柱, 中间一排 垂直布置滚柱构成。内圈用螺栓固定在机架上, 外圈 外廓为一渐开线齿轮, 由与其啮合的小齿轮驱动。布 料器的旋转部件由螺栓固定在外圈上, 外圈旋转时带 动其绕回转支承中心轴线旋转。内外圈之间有三排滚 柱, 其工作原理类似于滚动轴承。
桩基承载力的ANSYS有限元分析
第8卷第4期2010年8月水利与建筑工程学报Journal of Water Resources and Architectural EngineeringVol.8No.4Aug.,2010收稿日期:2010 04 28 修回日期:2010 05 20作者简介:杜蓉(1979 ),女(汉族),陕西汉中人,工程师,主要从事火电厂、核电厂水工构筑物结构设计。
桩基承载力的ANSYS 有限元分析杜 蓉1,张建友1,隋丽丽2,张洪美2(1.国核电力规划设计研究院,北京100094;2.山东省滨州市水利勘测设计研究院,山东滨州256600)摘 要:利用ANSYS 软件建立土体与桩共同作用的数值模型,将有限元应用于桩 土结构进行三维有限元数值计算,得到桩 土结构的应力与变形,分析了桩 土结构的荷载 沉降曲线及荷载的传递规律,对以后桩 土模拟及设计有重要的参考价值。
关键词:桩基础;桩与土共同作用;桩 土结构;数值模拟;有限元中图分类号:TU473 文献标识码:A 文章编号:1672 1144(2010)04 0213 03Analysis on Loaded Capacity of Pile Foundation by Finite Element MethodDU Rong 1,ZHANG Jian you 1,SUI Li li 2,ZHANG Hong mei 2(1.State N uclear Electric Power Plannin g Design &Research Institute,Beijing 100094,China;2.Bin zhou Investigation and Design Institute of Water Conse rvanc y in Shandong Province,Binzhou,Shandong 256600,China)Abstract:The numerical model of soil and pile interaction is built based on the large finite ele ment software ANSYS,and three dimensional fini te element theory of numerical simula t ion is applied to the calculation of pile soil struc ture.The stre ss and de for ma t ion of the pile soil struc ture are obtained and the load settlement curve and load transferring law of the pile soil struc ture are analyzed.The research re sults will be very useful to the pile soil simulation and design in the future.Keywords:p ile foundation;soil and pile interaction;pile soil structure;num erical simulation;finite elemen t0 引 言桩基础是一种历史悠久的建筑基础形式,也是一种应用广泛、发展迅速、生命力强大的现代建筑基础形式。
CFG桩复合地基有限元分析
CFG桩复合地基有限元分析作者：潘宏鑫来源：《科技视界》 2014年第10期潘宏鑫(宁夏大学土木与水利工程学院，宁夏银川 750021)【摘要】本文针对银川地区开始使用CFG桩处理的地基，结合实际工程案例，分析不同荷载作用下复合地基的沉降情况；对CFG桩复合地基进行了有限元模拟，考虑桩长、褥垫层厚度的影响，计算分析不同荷载作用下的沉降情况。
为银川地区后续工程提供经验和借鉴。
【关键词】CFG桩；复合地基；有限元当天然地基不能满足上部结构对承载能力的要求时，应该考虑改善和提高天然地基的承载能力，以满足现代高层建筑对地基承载能力的需求。
复合地基(composite foundation)指部分土体被增强或被置换形成增强体，由增强体和周围地基土共同承担荷载的地基。
在国内外建筑工程地基处理中采用复合地基的比较多，即使在地质条件较好的工程情况下，为了达到承载能力和经济适用的要求，材料桩逐渐被工程师们在实际工程中所使用。
作为材料桩的一种，CFG 桩已经广泛应用我国建设工程项目之中，只是在计算理论方面存在着落后于实践工程的问题，还有待于工程师们在这方面多做一些研究分析。
CFG桩(cement-flyash-gravel pile)是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌合形成高黏结强度桩，并由桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基的地基处理方法。
具有施工便利、操作方便、污染小、工程造价较低等优点，逐渐地被工程师们在我国建设工程之中所采纳。
在本文中，对CFG桩复合地基采用有限元数值模拟分析，结合银川地区具体工程实例，分析了理论和实际值之间存在的差异，为银川地区在实际工程中采用CFG桩复合地基提供一些合理的参考。
目前银川地区采用CFG桩复合地基处理技术缺乏理论和试验依据，只能是参照行业标准《建筑地基处理技术规范》所给出的承载力、沉降进行计算分析。
1 工程实例宁夏银川市某商业广场位于银川市金凤区，其Ⅱ-6#住宅±0.00标高为1114.20m，基础底标高为1107.20m，基础与CFG桩之间做300mm厚的砂石垫层，总建筑面积27500㎡，总高度99m，框架剪力墙结构，地上32层，地下1层，基础埋深7m，使用筏板基础。
静压管桩承载性能有限元分析
沈阳建筑大学硕士学位论文静压管桩承载性能有限元分析姓名：***申请学位级别：硕士专业：固体力学专业指导教师：***2010-01摘 要 桩基础是最古老的基础形式之一，早在古代的建筑活动中就已有采用木桩来解决软土地基工程问题的方法了。
随着生产水平和科学技术的发展，高层建筑大量修建，基础工程的地位更加突出。
在诸多基础类型中，桩基础以其适应性强、承载性能好、沉降小等一系列优点而被广泛采用。
桩基础已经成为土质不良地区建造建筑物、特别是高层建筑和重型工业产房及道路桥梁等所广泛采用的基础形式。
在建筑工程中，桩基础的主要功能是承受建筑物的竖向荷载，静压管桩基础由于其具有承载力高、施工速度快，无环境污染等优点而得到了广泛的应用。
近几年来，东北地区成功地引入了静压管桩这种基础形式，并得到了迅速推广。
辽宁省是东北地区最早应用静压管桩的地区，也是东北开展静压管桩相关研究较多的地区，尤其在试验研究和理论研究方面已经做了大量的工作，但是在数值模拟部分还没有进行系统的分析与研究。
本文以沈阳地区相关工程实例为依托，研究分析静压管桩的承载性能；通过有限元数值模拟分析，探讨静压管桩竖向、水平承载性能，为今后工程优化设计、确保工程安全性提供参考依据。
本文的主要研究内容有： 总结国内外静压管桩基础承载性能的研究方法及相关理论成果，并结合辽宁地区工程需要，进一步论述对静压管桩承载性能展开深入研究的必要性及其重要意义； 对静压管桩单桩竖向承载性能及其荷载传递规律进行了介绍，并引入地基基础规范单桩竖向承载力的确定方法。
介绍现场荷载试验，对试验结果做以简要分析，并提出采用有限元数值模拟的方法，预测静压管桩竖向承载性能。
将模拟Ｑ－Ｓ曲线结果与静压管桩单桩静载荷试验结果做对比分析，论证模拟结果的可靠性。
随后进一步探讨桩侧土摩擦系数对沉降结果的影响程度。
对水平承载桩的工作状态和破坏机理做以简单的介绍，并重点介绍了ｍ值法计算单桩水平承载性能的方法。
液压锤打桩动态过程有限元分析
系梁浇注过程中满堂支架有限元分析
系梁浇注过程中满堂支架有限元分析摘要：目前，我国桥梁结构已经进入了大规模建设阶段，为了保证桥梁结构在施工过程中的施工速度及安全性，现阶段一般采用满堂支架作为主体结构混凝土浇筑的临时支撑。
本文基于某实际桥梁工程，采用大型有限元软件MIDAS/CIVIL对其系梁浇筑过程中满堂支架的强度、刚度和稳定性进行验算并给出施工参考性建议，以便于保证结构施工阶段的安全性。
关键词：满堂支架，有限元分析，稳定性，施工建议1项目施工方案介绍某预应力混凝土系杆拱桥采用提篮拱形式，桥长128m，桥面宽18.8m。
系梁顶板厚35-60cm，腹板厚35-60～100cm，底板厚度40-125cm，系梁高度在3.0-3.5m。
由于该预应力混凝土系杆拱桥跨越省道，并与省道斜交角度37°，施工过程中要求保证省道不中断交通。
而且，在混凝土强度达到70%设计强度时重量约为1200t的运梁车需要在系梁上通过。
根据施工现场实际情况，施工组织设计采用钢管柱支架防护省道，跨越省道时使用工字钢、钢管等搭设门式桥洞通道。
门式桥洞通道斜交正做，门洞宽2×6m，净空高度5.2m，洞长45m，进出口各延长7m作为安全防护棚。
施工初期的满堂支架架设示意图及典型的系梁截面如图1与图2所示。
项目采用碗扣式支架搭成灌梁平台满堂支架，碗扣支架采用Q235钢材，截面采用Φ48×3.5mm，支架高度约在10.8m范围内，碗扣支架立杆的基本步距定为0.6m，沿纵横向布置；纵向横杆竖向间距基本尺寸为0.6m，横向横杆竖向间距基本尺寸为0.9m，脚手架在墩旁变截面段、横隔板及腹板下局部加密为横向尺寸0.3m。
项目拟定门洞沿道路方向架设φ600×10mm钢管柱，柱距2.4m，柱高5.2m。
柱上搭设2I40a钢梁，钢梁上搭设贝雷架，间距0.6m，上面设I14钢梁用于架设脚手架。
支架在顺桥方向和横桥方向均按设计的步距布置水平撑，并且在两个方向上按碗扣支架使用规则中的要求设置好斜撑。
水泥土桩承载特陛的有限元分析
水泥土桩承载特陛的有限元分析水泥土桩是一种常用的地基桩支撑结构，用于支撑跨越深度较大或者潜力高的设施和场所，如高层建筑或者大型路桥等。
由于水泥土桩受到地表负荷和周围土体地势的影响，其承载能力以及抗压和剪切力存在明显的不确定性，因此，对它们进行有限元分析是必要的。
有限元分析是一种数学模型，可以在有限的特定区域中，根据相关物理和力学原理，用数学方法对土桩的状态进行预测和计算。
借助有限元分析，我们可以精确地测定水泥土桩的承载能力和抗力水平，进而决定桩的位置、深度及施工方案，保证土桩的质量和安全性。
具体而言，有限元分析通过模拟桩体所处的水泥土桩承载特性，应用桩体的力学模型，预测桩体的抗力能力以及抗压、剪切性能等，从而决定桩体是否满足要求，有效地确定桩体的施工质量和安全性。
首先，有限元分析需要计算水泥土桩的屈服限，以及桩体在抗压、剪切力、抗弯力和拉力下的变形行为，这些属性将决定桩体的长度、深度和支撑力等参数。
其次，有限元分析需要计算水泥土桩的变形量和承载力。
首先，我们可以对桩体整体进行变形量计算；其次，我们可以模拟桩体在埋入土体和周边环境中的实际体积，以计算桩体分析抗压力大小并判断其质量；最后，可以计算桩体的承载力，预测其最大的可抗力。
最后，有限元分析还将针对水泥土桩的施工安全进行模拟分析，对桩体的施工过程进行模拟，根据土体的失稳行为和力学性能，以及桩体的施工施工流程，判断桩体的安全性，并评估出有效的施工方案。
因此，有限元分析可以有效地预测水泥土桩的力学性能和承载能力，确保其安全性和质量，保证桩体的可靠运行。
有限元分析对于精确地估算水泥土桩在高度承载负荷下，以及在不同条件下抗力学特性和安全性都极其重要。
有限元分析可以通过提高精确度和节省施工成本，帮助工程师们做出更科学的判断，并给工程实施提供有力的保障。
综上所述，有限元分析是对水泥土桩承载能力和抗力特性进行正确评估与估计的重要方法，其在水泥土桩的精确设计中具有重要意义。
SYR200型旋挖钻机桩架整体有限元分析中销轴连接模型的研究
沥青混合料转运车配置于沥青摊铺机与沥青运 输卡车之间，主要用于混合料的暂时存放和对混合 料的再次搅拌。转运车的使用将有效地改善沥青路 面的施工工艺，解决了沥青混合料在摊铺过程中出 现的温度离析和材料离析 ， 实现了沥青路面的连续 摊铺， 使得沥青路面的使用寿命得到提高［１］。 转运车的结构是通过结构件焊接而成，结构复 杂，利用传统的设计计算方法无法完成整个结构的 设计计算，若利用板理论来进行计算，不仅是不可 能， 而且也是不现实的。 而随着计算机和有限元应用 技术的不断完善，使任何复杂的结构用有限元方法 来模拟和计算已成为可能［２］。 本文利用有限元分析方法对国内自行生产的第 一台沥青转运车结构进行 ＣＡＥ 分析， 根据沥青混合 料的特性，建立了料仓内侧壁面压力分布的载荷模 型， 通过分析得到转运车结构的应力分布规律， 找到 — ２２ —
工程机械 !""# $%!&
图 " #$%!&& 型旋挖钻机
" 销连接有限元模型
如图 # 所示， 一根长销轴将三角架 （两侧结构） 与后支梁 （中间结构） 连接在一起。销轴与轴套之间 存在相对运动， 一般需要润滑， 所以在销轴和轴套之 间安装衬套。 销轴将载荷作用在衬套上， 通过衬套传 — ２０ —
（(） !’ ５５ ６２３ －５５ ６９７ －３ ７９０．７ ６ ６７８．８ －６ ５９９．７ ３ ７８６．２ ０．６ ０ ０％
! 平行四边形机构的分析
平行四边形机构最危险的工况是旋转挖掘。因 为在这种工况下，平行四边形机构要将土作用于转 斗的转矩传递到底盘。 如图 ４ 所示， 转矩主要通过后 支梁传递，也就是说后支梁上的一根销轴要承受所 有的转矩。 所以， 对这种工况下的平行四边形机构进 行分析是很有必要的。 为了得到更精确的分析结果， 本文对整个平行四边形机构进行了整体有限元建 模，即采用第二节提出的销连接有限元模型将平行 四边形结构的各个组成部分连接成一体。 ２００ ｋＮ ・ ｍ
桩基础结构的有限元分析及应用
桩基础结构的有限元分析及应用谭笑【摘要】摘要：以有限单元法为理论基础，利用ABAQUS商业软件为手段，对桩基础的竖向极限承载力确定和分布传递情况做了研究。
结合实际的工程资料，选择合理的桩土本构关系，并且模拟过程中选择位移加载的方式。
其结果表明：位移加载方式要比荷载加载方式更好的确定桩的极限承载力，模拟出的Q-S曲线能够反映出实际的变化曲线；研究桩顶荷载的传递规律，做出不同荷载变化时的桩侧摩阻力和轴向力的变化曲线，对提高承载力的措施提供了依据。
【期刊名称】建材与装饰【年(卷),期】2015(000)027【总页数】2【关键词】有限单元法；ABAQUS；位移加载法；极限承载力引言随着我国经济的发展，我国出现大量的高层、超高层建筑，也正向更高层的建筑发展，要如何保证整个建筑的质量安全已成为一个热门话题。
对于建筑物来说，其荷载的传递是楼板的荷载传递给次梁，由次梁传递给主梁，再由主梁传递给柱子，通过柱子传递给基础，最后由基础传递到地基上。
这是整个荷载传递过程，要想分析结构安全对于荷载传递情况有必要去分析研究[1]。
基础结构是保证整个建筑安全的重要部分，它是将上部荷载传递到地基的纽带。
高层建筑的基础形式主要是桩基础，因此本文从分析桩基础的承载力出发，利用ABAQUS有限元分析软件研究荷载传递性状和传递过程，从而为提高工程质量安全提供研究依据[2]。
根据前人研究情况来看，有限单元法是一种较其他分析方法更好的手段，在计算精度上能够达到预计效果，利用有限单元法能够分析出桩基础的承载力分布情况。
1 单桩竖向极限承载力规范中规定设计采用的单桩竖向极限承载力标准值应符合下列规定：设计等级为甲级的建筑桩基，应通过单桩静载试验确定；设计等级为乙级的建筑桩基，当地质条件简单时，可参考地质条件相同的试桩资料，结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定，其余可通过单桩静载试验确定；设计等级为丙级的建筑桩基，可根据原位测试和经验参数确定[5]。
桩基承载能力的有限元分析
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桩基承载能力的有限元分析
桩端 为粗 砂
层厚 １（ ｉｍ）
３． ６
１ ７ ２． ２． ８
ｑｋ ｋ ａ 。（ Ｐ ）
４ ５
１Ｏ ２
２ ＡＢ ＱＵ Ａ Ｓ有 限元计 算模 型 的建立
ＡＡ Ｕ Ｂ Ｑ Ｓ有 限元模 型 的建立 一般包 括 以下几 个
圆 砾
细 砂 粗 砂
步骤 ： 创建部 件 （ ａ ） 赋予 材 料 特性 （ｒｐｒ ） 装 ｐｒ 、 ｔ ｐｏｅｔ 、 ｙ 配 （ ｓｅ ｌ） 创 建 分 析 步 （ｔ 、 义 接 触 关 系 ａｓｍｂｙ 、 ｓ ｐ） 定 ｅ （ｎｅａｔｎ 、 载 （ｏｄ 、 分 网格 （ ｅｈ 、 ｉｔｒｃｏ ）加 ｉ １ａ ）划 ｍ ｓ） 分析 作 业 （ｏ ） 后 处 理 （ｉ ａｚｔ ｎ 。在 桩 土共 同作 用 ｊｂ 和 ｖｓ ｌａｏ ） ｕｉ ｉ 的有 限元分 析 中 ， 应重 点解 决 以下几个 问题 ： （） １ 几何模 型 的建 立 。 由于 桩 土共 同作 用为 典 型的平 面应 变 问题 ， 只 取 一半 建 立 二 维平 面应 变 故 模 型 。单桩半 径 ０８ 桩长 ４ ｍ， 入 土深 ３ ｍ， ．ｍ， ０ 埋 ９ 桩 周 土体 径 向取 ２ ｍ， 向取 ５ｍ， 体见 图 ２ ０ 竖 ０ 具 。
５． ％ ）所 以外荷 载 一部 分 由桩 底 土层 承 担 ， 身 ８８ ， 桩 侧 摩阻力 随深 度减小 的 幅度 较 小 ； 随着 值 的不 断
先被 激发 ， 身 下部 摩 阻 力 较小 ； 桩 随着 荷 载 的增 大 ，
桩身下部的桩侧摩阻力逐渐被激发 ， 向下传递的深 度增加 ； 荷载达到一定程度时 ， 浅层土先达到极限侧 摩阻力 ， 随着桩荷载的增大， 达到极限侧摩阻力的土
液压挖掘机回转平台有限元分析
设计计算DESIGN & CALCULATION液压挖掘机回转平台有限元分析张洋，张东杰，张聪聪，郑华，孟启星（徐工集团挖掘机械事业部，江苏徐州221004）［摘要］应用三维设计软件建立某液压挖掘机回转平台实体模型，然后利用有限元分析软件ANSYS workbench模块对挖掘机3种典型工况下的回转平台进行应力分析，得到了该回转平台的应力分布特点。
分析结果表明该结构强度满足安全要求，为挖掘机回转平台的结构设计提供了有益的参考。
［关键词］回转平台；有限元；典型工况；应力分析［中图分类号］TU621 ［文献标识码］B ［文章编号］1001-554X（2014）05-0081-04Finite element analysis about the upper frame of hydraulic excavatorZHANG Yang，ZHANG Dong-jie，ZHANG Cong-cong，ZHENG Hua，MENG Qi-xing1 回转平台有限元模型的建立在三维建模软件中建立某20t液压挖掘机转台的几何实体模型，如图1所示。
将转台几何模型导入到ANSYS workbench，建立转台有限元模型。
动臂油缸铰点动臂铰点转台吊装孔图1 转台实体模型为使计算过程精准高效，在建立力学模型时作如下必要简化：（1）回转平台通过若干高强度螺栓与回转支承外圈相连，考虑到转台与回转支承连接处刚度较大，用刚性固定支承作为边界条件。
（2）不考虑钢板焊接应力及焊缝形式的影响［1］，焊接材料按照与母材相同处理，将实际模型中焊缝处定义连接接触。
（3）建立模型时，取消零件上的一些圆角、倒角和小孔，处理各个零件内部及零件之间连接处的一些缝隙等。
主要受力部位零件（主体左、右立板等）采用六面体单元网格划分方式，其他采用自动划分方法划分网格，网格单元尺寸设定10mm。
建立的转台有限元模型如图2所示，共划分285747个单元，经检验网格质量合乎要求。
091.桩基础施工的有限元分析和校核
科桩基础施工的有限元分析和校核口于雯雯范洪浩陈会芳摘要：对泵段地基进行有限元计算分析，明确地基的 受力情况和底板及桩的应力和位移情况，并对底板和桩进 行强度和稳定性校核。
关键词:桩基强度稳定校核有限元分析1引言某港泵闸工程位于上海市杨浦区境内杨树浦港河道 原杨树浦港水闸外侧，靠近黄浦江的河口处，距河口约 130砠，是杨树浦港~虹江水系整治工程的重要组成部 分。
节制闸的主要功能为挡潮、引潮、排涝、维持内河水位 等，无通航要求。
节制闸闸首采用钢筋混凝土整体坞式结构。
消力池 为复式断面，池底高程4.0瓜，护坦为钢筋混凝土结构，护岸为高桩承台挡土结构。
海漫段高程-1.0瓜，护底为浆砌 石，并在纵横向间隔10瓜左右设置了素混凝土埂，护岸为 高桩承台挡土结构。
防冲槽采用抛石结构。
由于现有河 床表面有厚4瓜左右的淤泥，内外河防冲槽之间，采用挖 除后换填的地基处理方法。
防冲槽以外，淤泥不挖除，采 用先铺一层软体排，再平抛一层石的保护方法，保护范围 为防冲槽以外20瓜。
内外河底高程0.0叫由于在该泵闸基础桩施工过程中，浇入基础的桩大部 分在不同程度上彳倾斜，超出原先设计的要求。
此时的桩基 础在各种工况荷载作用下，沉降位移是否满足稳定要求，部分桩所受的拉压应力是否超过允许值。
因此对底板和 桩进行有限元分析计算，确定在现有情形下的桩基础是否 满足强度和稳定性要求，为确保泵闸的下一步施工和以后 的安全运行，是十分必要和重要的。
2计算分析方法有限元计算时底板和混凝土桩采用强化假定应变单 元，地基土层采用平面四节点等参单元。
对强化假定应变 戊八8〕单元模式，这里仅作简单介绍。
用有限元进行结构分析时一般采用低次单元，其主要 原因是这类单元能较好地适应边界条件且计算效率高，但圃珠江水运2009/7是这类单元不能较好地描述结构的弯曲性能和正确求解 包含近似不可压缩材料的问题。
为了解决这类问题,人们 提出了各种不协调单元，而以西穆〖5^0；！等提出的强化假 定应变单元最为有效。
CFG桩复合地基三维有限元分析及优化设计
CFG桩复合地基三维有限元分析及优化设计摘要：CFG桩复合地基是一种近年来被广泛采用的地基处理方法，但对其作用机理研究还存在理论落后于实践的问题。
本文采用大型有限元分析软件ANSYS对CFG桩复合地基的3-D模型进行分析，研究其受力变形的性状，得出了一些有价值的结论，并在此基础上，探讨了利用ANSYS进行复合地基优化设计的方法。
关键词：CFG桩复合地基有限元法ANSYS实体模型优化设计Abstract: Ceme nt Fly-ash Gravel （CFG） piles and composite ground is widely used in the field of ground improvement, but its mechanism and the calculation of deformation are not fully understood yet and the theoretical study is far behind practice. In this paper, three-dimensional models for composite ground of group piles are built i n ANSYS, a fin ite eleme nt method an alysis software, and some valuable con clusi ons are draw n after numerical analysis. Based on the result of numerical analysis, author discusses the optimum design of composite ground in ANSYS.Keywords: CFG Piles Composite Grou nd, Finite Eleme nt Method, ANSYS, En tity model, Optimum Desig n..、八、-一刖言CFG 桩复合地基（Cement Fly-ash Gravel Piles and Composite Ground成套技术研究是建设部“七五”计划课题，由中国建筑科学研究院地基所在碎石桩的基础上开发，于1988年立题进行试验研究，并应用于工程实践（1）。
ANSYS三桩塔架有限元分析(附APDL命令流)
ANSYS三桩塔架有限元分析（附APDL命令流）目录一、简介 (1)二、结果截图 (2)附录1 建模命令流 (13)附录2 加载计算-静力分析 (19)附录3 加载计算-静力和风载 (20)附录4 加载计算-模态分析 (21)一、简介应用ANSYS软件对三桩塔架结构建立了有限元模型，塔顶建立了集中质量点。
进行了静力，静力+风载，模态分析三种工况计算，附件为完整的APDL命令流。
二、结果截图图1模型图2前5阶频率图3 第一阶模态图4 第二阶模态X YZX YZ图5 第三阶模态图6 第四阶模态X YZX YZ图7 第五阶模态图8 X向位移XYZMNMXXYZ 300.579404.996图9 Y向位移图10 Z向位移MNMXXYZ-14.9062-9.09782MNMXXYZ-2.45279-.822792图11 总位移图12 X向应力MNMXXYZ309.183412.244MNMXXYZ-71.5282-41.4765图13 Y向应力图14 Z向应力MNMXXYZ-61.3392-32.1626MNMXXYZ-74.3559-43.8195图15 应力强度以下为加了风载的：图16 X向位移MNMXXYZ67.717190.2894MNMXXYZ316.369426.339536.309图17 Y向位移图18 Z向位移MNMXXYZ-9.21061-3.14124MNMXXYZ-2.60353-.873906.855721图19 总位移图20 X向应力MNMXXYZ325.554434.073542.591MNMXXYZ-75.7806-44.0172-12.2537图21 Y向应力图22 Z向应力MN MXXYZ-64.7906-33.9607-3.13078MNMXXYZ-79.5341-47.2718-15.0095图23 应力强度附录1 建模命令流finish/clear/prep7et,1,93mp,ex,1,2e5 mp,prxy,1,0.3mp,dens,1,7.85e-6r,1,36,36,36,36r,2,22,22,22,22MNMXXYZ71.645695.5274119.409r,3,70.1,70.1,70.1,70.1r,4,70.2,70.2,70.2,70.2r,5,70.3,70.3,70.3,70.3r,6,55,55,55,55r,7,35,35,35,35r,8,36.1,36.1,36.1,36.1r,9,30,30,30,30r,10,25,25,25,25建模k,1,4220/2-36/2,0k,2,3960/2-36/2,40580k,3,2392/2-22/2,76580k,4,4300/2-70/2,-2000 !位置在塔筒和上筒体之间k,5,4300/2-70/2,-2000-10000k,6,3000/2-70/2,-2000-10000-10000k,7,3000/2-55/2,-2000-10000-10000-5000l,1,2l,2,3l,1,4l,4,5l,5,6l,6,7k,,k,,,10000arotat,all,,,,,,8,9,360/6,1wpoff,,-6000wprota,,90wprota,,,45cylind,0,2200/2-35/2,0,21000,180,360vdele,1,,,0adele,7,8,1,1adele,10,11,1,1wpcsys,-1,0wpoff,15000wprota,,-90cylind,0,2800/2-36/2,-2000-10000-10000-5000-1000,-2000-10000-10000-5000-1000+12000,0,180vdele,1,,,0adele,7,8,1,1adele,11,12,1,1wpcsys,-1,0wpoff,,-2000-10000-10000-5000/2wprota,,,90wprota,,5cylind,0,1300/2-25/2,0,15000,-90,90vdele,1,,,0adele,7,8,1,1k,,kx(22),ky(22)-18000l,22,17adrag,24,,,,,,20nummrg,allnumcmp,allaovlap,alladele,15,18,1,1wpcsys,-1,0wprota,,,360/6csys,4arsym,z,allnummrg,allnumcmp,allwpoff,,-23000wpoff,8000cylind,0,1300/2-25/2,-13000,13000,0,360 vdele,1,,,0aovlap,alladele,29,30,1,1allsel,allwpcsys,-1,0csys,0实常数分配asel,s,,,2,6,4 aatt,,1asel,s,,,1,4,3 aatt,,2asel,s,,,3,8,5 aatt,,3asel,s,,,15asel,a,,,26asel,a,,,11asel,a,,,21aatt,,4asel,s,,,5,9,4 aatt,,5asel,s,,,16asel,a,,,27asel,a,,,12asel,a,,,22aatt,,6aatt,,7Asel,s,,, 7 Asel,a,,, 10 Asel,a,,, 13 Asel,a,,, 14 Asel,a,,, 18 Asel,a,,, 33 Asel,a,,, 34 Asel,a,,, 35 Asel,a,,, 43 Asel,a,,, 44 aatt,,8asel,s,,,20,36,16 aatt,,9asel,s,,,37,38,1 aatt,,10allsel,allcsys,5agen,3,all,,,,360/3 nummrg,all numcmp,all csys,0分网aesize,all,500amesh,all建立质量点ET,2,21 !集中质量单元KEYOPT,2,3,0r,11,,70e3k,,,76580real,11type,2kmesh,99nsel,s,loc,y,76580CERIG,41631,ALL,all, , , , allsel,all附录2 加载计算-静力分析/prep7lsel,s,loc,y,-28000.00dl,all,,allallsel,allacel,,9.81f,41631,fx,759000/solusolve附录3 加载计算-静力和风载/prep7lsel,s,loc,y,-28000.00dl,all,,allallsel,allacel,,9.81f,41631,fx,759000asel,s,real,,1,5,1asel,u,,,11asel,u,,,15asel,u,,,41asel,u,,,47asel,u,,,75asel,u,,,79esla,snsle,s!!手选单元sfe,all,,pres,,0.0004128allsel,all/solusolve附录4 加载计算-模态分析/prep7lsel,s,loc,y,-28000.00dl,all,,allallsel,all/soluantype,modalmodopt,lanb,5mxpand,5solvefinish21。
高桩码头桩梁节点静动态力学性能有限元分析
高桩码头桩梁节点静动态力学性能有限元分析卓杨;吴锋【摘要】采用数值模拟方法,对高桩码头排架在静、动力荷载作用下的荷载传递进行对比分析.研究指出动态荷载作用下其轴力、弯矩的传递在一定时间范围内与静态荷裁作用情况相同,因此可根据动态测试数据对节点连接状态进行分析.研究成果可以为既有高桩码头桩梁节点性能的测试、评估提供依据.【期刊名称】《水运工程》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】6页(P65-70)【关键词】高桩码头;节点性能;动态响应;有限元【作者】卓杨;吴锋【作者单位】中交上海三航科学研究院有限公司,上海200032;中交上海三航科学研究院有限公司,上海200032【正文语种】中文【中图分类】U656.1+13高桩码头的水平承载力主要来自于码头桩基提供的水平抗力，但是桩基水平抗力的发挥，在很大程度上取决于桩基与横梁之间的连接状态。
对于单根桩基，若桩基与横梁之间的连接状态为铰接，则其水平承载力特征值将小于桩基与横梁之间的连接状态为固接的情况;对于群桩基础，其桩梁节点的连接性能对于结构的水平受力状态也有较大的影响。
目前，对于高桩码头桩梁节点性能对其水平承载力影响的研究较少。
在相关研究中，陶桂兰等[1]针对全直桩码头的特点，推导得出了全直桩码头水平力分配的计算公式;吴海根[2]利用有限元方法对排架空间结构在水平力作用下的横向位移进行了研究;杨锡鎏等[3]提出把码头面板的弹性模量设成一极小值是忽略高桩梁板式码头面板作用较为简便可行的方法;王婷婷等[4]对高桩梁板码头结构设计中的空间计算模型提出了若干建议;董华钢[5]对高桩码头设计按空间与平面计算方法进行了比较。
本文采用数值模拟方法，对高桩码头排架在静、动力荷载作用下的荷载传递进行对比分析，寻找根据码头桩梁节点附近的内力分布情况分析节点连接状态的方法，为既有高桩码头桩梁节点性能的测试、评估提供依据。
建立有斜桩的梁板式高桩码头排架模型进行仿真计算，有限元模型如图1所示。
基桩静载试验中反力筋设置方法的有限元分析
基桩静载试验中反力筋设置方法的有限元分析叶忠勤【摘要】基桩静载试验是评价单桩竖向承载能力最直接有效的方法,得到了广泛应用.其中反力桩法作为其中较成熟的方法之一,传统的反力桩法反力筋通过植筋方式,易引起桩头破坏.本文对传统植筋法和利用反力桩主筋作为反力筋两种方法进行了Plaxis有限元数值分析,结果表明:传统植筋法,反力桩周界面位移仅发生在反力筋植入范围内,而反力筋下部桩基本没有发生位移,这种设置方法发生的是桩端破坏模式;利用反力桩主筋的设置方法,反力桩周界面位移由上而下呈倒三角形的分布,反映出桩周侧摩阻力得以发挥,提供的抗拔承载力约为较传统植筋法的5倍左右.【期刊名称】《攀枝花学院学报》【年(卷),期】2018(035)005【总页数】4页(P41-44)【关键词】基桩静载试验;反力桩法;反力筋;破坏模式;Plaxis【作者】叶忠勤【作者单位】中国十九冶集团有限公司,四川成都610000【正文语种】中文【中图分类】TU410 前言我国的桩基检测术起源于20世纪80年代末[1-3]，当时的检测方法主要采用声波透射法检测。
单桩的竖向承载力是由桩侧的总极限侧阻力和总极限端阻力组成，桩基础承载力的确定方法也在不断更新。
目前，我国的桩基检测在宏观上分为直接法、半直接法和间接法三种,检测内容主要集中在承载力和完整性两个方面。
其中直接法包括静载试验法、钻芯法、静动法，半直接法包括动测法低应变、高应变和声波透射法。
这些方法已经在大量的工程实践中得到了应用，并取得了一定的成果。
桩基静载试验是目前评价基桩竖向承载能力最直观、最可靠的方法，主要较为成熟的基桩试验方法主要有堆载法、反力桩法。
堆载法是最为广泛采用的方法，该法在试验桩顶部安装堆载平台，堆载通常采用预制混凝土块，在堆载过程中压重施加于地基的应力不宜大于地基承载力的1.5倍[4,5]。
反力桩法不需要堆载，一般通过后植筋的方法，将反力筋在反力桩中植入一定深度，受反力筋植入深度的限制，试验中易造成反力桩桩头拉坏或造成反力桩出现断桩事故。
液压锤打桩动态过程有限元分析
液压锤打桩动态过程有限元分析胡均平;刘武波;刘成沛【摘要】The process of hydraulic hammer piling is an impact process related to many parts of structures. The dynamic analysis of the complicated interactions is important to realize piling effect and guide the design of pile. Considering the hammer-blow system is composed of hammer, hammer cushion, anvil, pile cushion, pile and soil, an integrated finite element model was established, the penalty function method was adopted to deal with the contact, and the industrial test was simulated. The calculation results of the stress at the tested point, while the hammer is beating on the soft soil and the supporting layer, are in good agreement with the test results. The accuracy of the model was adopted. The stress distributions along pile and pile diameter were analyzed. By using the model of beating on the supporting layer, the impact stresses in the cushions with materials of different elastic modulus ratios were compared and the guide for choosing cushion material was presented.%液压锤打桩过程是由多结构组成的冲击过程.对其复杂的相互作用进行动态分析,对实现液压锤打桩效果及桩的设计有着指导作用.针对锤头、锤垫、砧座、桩垫、桩与土组成的锤击系统,建立有限元模型,采用罚函数法处理接触,对工业试验进行模拟.打击软土层与持力层时,测试点应力的计算结果与实测值吻合较好,验证了模型的正确性.在此基础上,分析了不同打击层应力沿桩长和桩径的分布,得到了桩上的应力分布规律,指导桩的设计.使用持力层打击模型,就垫层弹性模量比对桩顶锤击应力的影响进行了分析,得到了垫层材料的选择依据.【期刊名称】《振动与冲击》【年(卷),期】2012(031)016【总页数】6页(P128-133)【关键词】液压锤;动态过程;有限元分析;垫层【作者】胡均平;刘武波;刘成沛【作者单位】中南大学机电工程学院,长沙410083;中南大学机电工程学院,长沙410083;中南大学机电工程学院,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TH113桩基础由于其能很好的适应各种地质条件及各种载荷情况，具有承力大、稳定性好、沉降值小等特点，成为建筑深基础中最常用的基础形式之一。
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［ 图分 类 号 ］ Ｕ ７ 中 Ｔ ６
［ 文献 标识 码 ］ Ｂ
［ 文章 编号 ］１０ — ５Ｘ （ ０ ２ 叭 一０ ８ ０ ０ １５４ ２ １ ） ０９ —４
Ｆｉ ｔ ｌｍ ｅ ｔ ａ ｌ ｓｓ ｆ ｓ ａ ｉ ｎｄ ｄｙ ｍ ｉ ｏ ｐ ｌｎｇ ｆ ａ ｅ ｏ ａｒ ａ ｆ ｒ ｎｉｅ ｅ ｅ ｎ ｎａ ｙ ｉ ｏ ｔ ｔｃ ａ ｎａ ｃ ｆ ｒ ｉｉ ｒ ｍ ｒ ｔ ｙ ｐｌ ｔｏ ｍ
ＺＥＮＧ － ｉ ｇ， Ｗ ＡＮＧ ｅ － ｉ ｇ， Ｌ Ｕ ｉ ｎ ｗｅ Ｌｉ ｐ ｎ Ｗ ｉｙ ｎ Ｉ Ｊａ － ｉ
打桩 机 的 工 况 复 杂 、施 工 环 境 恶 劣 ，打 桩 架
打 桩 机 回转 平 台主 要 由前 回转 平 台 、 回转 减 速机架 、斜 支撑 梁 、后 回转平 台等 部分 组成 ，主要 尺寸及 结 构示 意 图如 图２ 示 。 所
总数 的０３ ％。节 点 总数 为８ ２ ４ ，单 元 总 数 为 ．９ ２０个
８９９ 。 ０ ６个
划 分 功 能 ，并 提 供 网格 质 量 跟 踪 检 查 功 能 ，尤 其 适 用 于 模 型 庞 大 、形 状 复 杂 的 系 统 。Ｍ Ｓ Ｎａ ． Ｃ． ｓ ｔａ 结 构 有 限元 分 析 软 件 在 各 个 行 业 的 应 用 非 常 ｒｎ
（ ）在导人Ｃ Ｄ １ Ａ 几何模型前去掉某些不必要 的特 征 ， 并 对一 些 复杂模 型 进行 简化 处 理 ， 忽 略
对 整体 力 学 性 能影 响较 小 的 几何 细 节 ， 如 直 径 较
小 的工 艺孔 、过 渡 圆 。
ｍｍ 。材 料 的屈 服 强度 为２５ ａ ３ＭＰ 。
２ ０ Ｎｍ，其结 构示 意 图见 图 １ ５ｋ 。
１ 液压支撑 ． 后 ２前 液 压支 撑 ． ３ 回转 平 台 ． 后
４斜支撑梁 ５回转支承上安 装座 ６前 回转平 台 ． ． ． 图 ２ 回转 平 台的 结 构 示 意 图
２ 回转 平 台 有 限 元 模 型 的 建 立
本 文在 ＰｏＥ 件 中建立 回转 平 台 的ｃ ｒ／软 ＡＤ三 维 实 体 模 型 ，并 导 ／￣ ｐ ｒ ｓ 软件 中进 行 有 限 元 ｋ Ｈｙ ｅＭｅｈ 分 析前 处理 ，然后 提 交 到Ｍｓ ． ｓ ａ软 件求 时 ，在 不 影 响 零 件 主要 力 学
特征 的情 况 下 ，对模 型 的简 化重 构是 十分 必要 的。
本 文进 行有 限元 建模 时 ，进 行 了如下 的技 术处 理 ：
回转 平 台材 料 选 用 Ｑ ３ 钢 ，材 料 的弹 性模 量 ２５ 为２ １ ０ＭＰ ，泊松 比为 ０３ ． Ｘ１ ａ ．，密 度 为７９Ｘ１ ｔ ． ０ ／
回转平 台 的可靠性 直 接影 响整 机 的使 用 寿命 、稳定 性 等性 能 。本文 利用 有 限元 分 析方法 对 回转平 台结 构进 行静 力 学和模 态 分析 ，对保 证 回转平 台设 计 的 合 理 性 、提 高 桩 机 的 的整 机 工 作 稳 定 性 具 有 重 要
意义。
１ 打桩 机 及 回转 平 台 的 结构
设计计算
ｌ＆ 吣
打桩 架 回转 平 台的静 动态 有 限元 分 析
曾礼 平 ，王卫 英 ，刘 建伟
（ 京航空航天大学 南 机 电学 院 ，江 苏 南京 ２ ０ １） １０ ６
［ 要 ］在Ｐ ｏＥ 件 中建 立 某 打 桩架 回转 平 台 的三 维 实 体模 型 ，运 用 Ｈ ｐｒ ｓ软件 进 行 有 限 元 摘 ｒ／ 软 ｙ ｅＭｅｈ 分 析 前处 理 ，建立 回转平 台有 限元 模 型 ，并进 行 静力 学 和模 态 分 析 。得 到 了模 型 在两 种典 型工 况下 的变 形 、应力结 果 和振 动特性 ，并提 出 了改 进意 见 。
某 型号 三 支点 式 履 带打 桩 机桩 架 总高 ３ ．ｍ， ０４ 履带 中心距４ ０ ｍ ４ ０ ｍ，立柱倾 斜范围为前倾９ 、 。 后倾 ５ 。，桩 架 爬 坡 能 力 ６ 。，卷 扬 机 单 绳 拉 力 １ｋ ４ Ｎ， 履 带 接 地 长 度 ４ ，立 柱 承 受 最 大 扭 矩 ｍ
（ ２）从 Ｃ ＡＤ导 入 的 曲面模 型或 抽取 的 中面 往
往存 在缺 面 、缝 隙 、重叠 、错 位 等缺 陷 ，需要 进行 几何 清 理 、修 复 、补面 和消 除错 位 ，压缩 相邻 曲面
之间的边界 ，将小面合并成大面，相邻面应共用一 条 轮廓线 ，以保 证各 个 面上 划分 出来 的 网格在 边界
图 １ 三 支 点 打 桩 机 结 构 示 意 图
９８ 建筑机械 ２ １ 上半月刊 ０ １（ ２
口 ，具 有 强 大 的 几 何 清 理 工 具 以及 更 灵 活 的 网 格
足 高质 量 网格 的 过 渡需 要 。 回转 平 台有 限元 模 型 共 有 ９ ２ ＲＩ Ｄ单 元 ，５ 个 Ｃ ＡＭ单 元 ；壳 单 ８ 个 ＧＩ ６ ＢＥ 元总数为７４ １ ＂ ８ ３ ４ ，其 中 四边 形单 元 总数 为 ７ １９ ８ ２ 个 ，三 角 形 单 元 数 为 ３ ２ ，三 角 形 单 元 占单 元 ０个
Ｈ ｐ ｒ ｓ 与大 多 数 Ｃ ／ ＡＥ 件 具有 良好 的接 ｙ ｅＭｅ ｈ ＡＤ Ｃ 软
１ ． 立柱 ５斜 支撑 ． ２前液压支撑 ３回转平 台 ． ． ６卷扬机 ． ７起架 拔杆 ．
１ ． 重 Ｏ配 ９后 液 压 支 撑 ．
４履带 ． ８ 驶室 驾 ［ 收稿 日期 ］２ １－ ６ ２ ０ １０—７ ［ 通讯 地址 ］曾礼平 ，江 苏省南京市 白下 区御 道街２ 号南 ９ 京 航 空 航 天 大学 机 电学 院