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《桩基承载力的ansys有限元分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第8卷第4期水利与建筑工程学报Vol.8No.42010年8月JournalofWaterResourcesandArchitecturalEngineeringAug.,2010桩基承载力的ANSYS有限元分析1122杜蓉,张建友,隋丽丽,张洪美(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
2、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:16721144(2010)04021303AnalysisonLoadedCapacityofPileFoundationbyFiniteElementMethod1122DURong,ZHANGJianyou,SUILili,ZHANGHongmei(1.StateNuclearElectricPowerPlanningDesign&ResearchInstitute,Beijing100094,China;2.BinzhouI
3、nvestigationandDesignInstituteofWaterConservancyinShandongProvince,Binzhou,Shandong256600,China)Abstract:ThenumericalmodelofsoilandpileinteractionisbuiltbasedonthelargefiniteelementsoftwareANSYS,andthreedimensionalfiniteelementtheoryofnumericalsimulationisappliedtothecalculationofpile
4、soilstructure.Thestressanddeformationofthepilesoilstructureareobtainedandtheloadsettlementcurveandloadtransferringlawofthepilesoilstructureareanalyzed.Theresearchresultswillbeveryusefultothepilesoilsimulationanddesigninthefuture.Keywords:pilefoundation;soilandpileinteraction;piles
5、oilstructure;numericalsimulation;finiteelement发,把泛函(能量积分)的极值问题转化为一组多元线性方程0引言组来求解;从物理和几何角度来讲,有限元方法被称作矩阵桩基础是一种历史悠久的建筑基础形式,也是一种应用方法在结构力学和弹塑性力学领域发展和应用。有限元方法解决结构问题的基本思想是将该弹塑性体离散分解成有广泛、发展迅速、生命力强大的现代建筑基础形式。在以现限个小单元体,对于每个单元体,采用有限个确定参数来描代高层建筑为特征的大型土木建设工程中,都会广泛使用到述它的力学特性,而对于整个连续弹塑性体的力学特性可认桩基技术。
6、桩基础已经成为在土质不良的地区修建各种建为这些小单元体力学特性按照一定规律进行迭加,从而得出筑物所广泛采用的基础形式,特别对于高层建筑、重型厂房整个连续体的力平衡与连续性关系。和具有特殊要求的构筑物,即使是土质良好,桩基也被普遍[2]1.2有限元方法基本方程采用。桩是深入土层的柱型构件,可以定义为垂直或微斜埋[1]有限元法是将连续体用网格划分为有限数目个单元体,置于土中的受力杆件。桩的3个基本要素是:设置方向、这些单元体之间在节点处相互铰结,形成离散结构,用这些周围介质和结构特性。由桩的定义可知桩的设置方向一般离散结构来代替原来的连续体结构,以分析应力和变形,将是垂
7、直的,且主要用于承受竖向压力荷载。上部结构作用于荷载移置作用于离散结构的节点上,成为节点荷载。应力桩顶的荷载,通过桩土接触面传递到桩周介质中,因此,桩与应变关系表示为:周围介质接触面上的剪切特性是决定桩的承载力和变形特[]=[D][](1)征的主要因素之一。虽然桩设置方向单一,结构特性简单,式中:[D]为弹性矩阵。由虚位移原理和应力应变关系,但由于桩周介质(岩土)的复杂性,无论是桩的承载力预测方可建立节点荷载和节点位移之间的关系,即法,还是桩的沉降分析计算理论,均有待进一步完善。[K][]=[R](2)式中:[K],[],[R]分别为刚度矩阵
