基于ABAQUS的桩土作用数值模拟可行性浅析

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①基金项目:上海海事大学科研基金项目(2009160)。 上海市教委科研创新项目(09YZ250)。 港口、海岸及近海工程校重点学科项目(A 20 100 30 )。
上海市第四期本科教育高地建设项目(B 2100 08G )。 作 者 简 介:蒋 建 平(1966-), 男,湖 南 邵 阳 市 人,2002年6月 于 南 京 大 学 获 博 士 学 位,2004年5月 于 同 济 大 学 土 木 工 程 学 院 博 士 后 出 站 。现
土层名称 素填土 亚粘土 粉砂 亚粘土 亚粘土 粉细砂 亚粘土 粉细砂 粘土
密度(g ⋅ cm−3 ) 2 2.05 1.91 2.05 2.05 1.93 2.05 1.93 2.2
表 1 土层物理力学参数[1]
变形模量/ M Pa 泊松比 粘聚力/kPa
24.13
0.41 83
内摩擦角/ (°) 24.2 18.4 31.1 18.4 18.4 31.3 18.4 31.3 20.5 18.4
土层层底标高/ m 27.1 23.41 21.51 17.61 4.91 2.41 1.71 - 0.69 - 9.79 - 12.49
对桩土间相互作用的模拟是可行的。
关键词:可行性 桩土作用 ABAQUS 数值模拟
中 图 分 类 号 :TU473
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :1672-3791(2012)01(b)-0073-01
1 工程概况 北 京 市 五 环 路 工 程 全 长 93公 里 ,桥 梁
桩 采 用 大 直 径 钻 孔 灌 注 桩[1]。五 环 路(三期) 工 程 六 号 标 段 ,依 据 地 勘 资 料 计 算 得 出 了 桥 梁 桩 的 设 计 参 数 。为 验 证 其 合 理 性 ,在 4 5 轴 附 近 布 置 了 2 根 试 验 桩 ( S - 4 0 - 1 、S 35-1),桩 径 1500mm,桩 长 分 别 为 40.0m、 35.0m。现 场 实 测 数 据 如 下 表1所示[1]。本 文 对S-35-1试 桩 的 桩 身 轴 力 和 沉 降 进 行 数 值模拟。
*INITIAL CONDITIONS中设置初始地应 力,在*GEOSTATIC分析步中实现地应力平 衡 。加 载 方 式 为 桩 顶 加 载 , 分 10 级 加 载 , 第 一 次 加 载 3390kN,然 后 每 级 增 加 1695kN,一 直 加 到 16950kN。
将试桩的沉降的模拟值及实测值绘制 和 荷 载 沉 降 曲 线 ,如 图 1。从 图 1中 可 看 出 , 模拟值与实测值可以保持较高的拟合度。 由 此 可 见 ,ABAQUS对 桩 土 作 用 的 模 拟 是 合理且可行的。
工 程 技 术
科技资讯 2012 NO.02
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
基于 A B A Q U S 的桩土作用数值模拟可行性浅析①
蒋建平 敖曼 ( 上海海事大学海洋环境与工程学院 上海 2 0 1 3 0 6 )
摘 要:根据某试桩工程的现场试验资料,用ABAQUS软件模拟该实际情况,数值计算结果与现场测试结果相吻合,说明采用ABAQUS软件
10
0.25 28.8
24.13
0.41 83
23.85
0.33 9
24.13
0.41 83
24.13
0.41 83
30.83
0.31 32.5
24.13
0.41 83

30.83
0.31 32.5
28.34
0.37 50.2
(四)- 3 亚粘土 2.05
参考文献 [1] 王 小 刚 ,邓 丁 海 .北 京 市 五 环 路 工 程 (三
期)六号标段试验桩试验数据分析[B]探 矿 工 程 ,2005(10).
图 1 ABAQUS 模拟结果比较图
土层编号 ④- 1 ④ (四)- 2 (四) (四) (四) (四)- 2 (四) (四)- 1
2 结果分析 地 表 土 体 的 影 响 范 围 取 宽 60 m, 高 4 5m。
合理简化土层分布,将土层分为三层,第一 层 为 素 填 土 ,厚 度 为 7m;第 二 层 为 亚 粘 土 , 粉 土 ,厚 度 为20.5m;第 三 层 为 含 粘 性 土 圆 砾,厚 度 为17.5m。
对 桩 体 采 用 弹 性 体 分 析 ,假 定 土 体 均 质 且 各 向 同 性 , 为 弹 塑 性 材 料 , 服 从 DruckerPr age r准 则 。土 体 底 面 的 边 界 条 件 为 完 全 约 束 ,两 侧 分 别 为 X方 向 和 Y方 向 的 约 束 。在
任副教授, 主要从事岩土工程、地下工程、港航工程方面的教学和研究工作。
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