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1、第18卷第2期岩 土 工 程 技 术Vol.18No.22004年4月GeotechnicalEngineeringTechniqueApr,2004文章编号:1007O2993(2004)02O0100O03ANSYS结构计算二次开发技术研究及应用12 李新坡 袁文忠(11中科院O水利部成都山地灾害与环境研究所,四川成都 610041;21西南交通大学土木工程学院,四川成都 610031) 【摘 要】 针对采用大型有限元程序ANSYS进行结构计算中存在的问题,对以ANSYS为平台,利用APDL语言进行的计
2、算程序二次开发用于结构计算时的一些关键性技术进行了研究。采用APDL语言编程,并以预应力锚索桩为例进行计算,通过与传统算法进行比较,结果比较满意。【关键词】 ANSYS;APDL语言;预应力锚索桩;二次开发技术【中图分类号】 TU2StudyontheFurtherDevelopmentTechniqueofANSYSandItsUse12LiXinpoYuanWenzhong(11ChengduInstituteofMountainHazardsandEnvironment,ChineseAcademyofSciences&Minis
3、tryofWaterConservancy,SichuanChengdu610041;21SchoolofCivilEngineering,SouthwestJiaotongUniversity,SichuanChengdu610031China)【Abstract】SomeimportanttechniquesarediscussedtotheproblemsindesigningcalculationofretainingpilesonANSYSsys2tem.Theproblemcanbesolvedbythemethodofpr
4、ogrammingwithAPDL.Also,themethodisusedinthecalculationofpileswithprestressedanchor2cableandtheresultsarereasonablecomparedwiththatacquiredbyroutinemethod.【KeyWords】ANSYS;APDL;pileswithprestressedanchor2cable;furtherdevelopmenttechnique0 引 言基梁计算,即横向变形约束弹性地基梁法。土压力ANSYS是由美国
5、ANSYS公司开发的一种大按库仑主动土压力计算。划分单元时,把挡土结构型通用有限元分析软件。由于其在解决结构、热、流的截面、荷载突变处、弹性地基基床系数变化段及锚体、电磁、声学等工程问题中的突出表现,使其在工索的作用点处均作结点处理。在ANSYS建模时,程界中得到了广泛的应用。ANSYS具有很强的通开挖面以上的支护结构采用一般的梁单元用性,但是在具体到预应力锚索桩计算中,工程技术BEAM3,开挖面以下采用BEAM54单元模拟弹性人员经常会遇到一些困难:1)ANSYS中没有提供地基梁,锚索采用杆单元LINK1(见图1)。取地基现成的模拟支
6、护桩的单元类型,因此必须根据现有系数随深度直线变化即“m”法。弹性地基刚度系数支护桩计算理论,确定合适的模拟单元;2)模拟边坡EFS(ElasticFoundationStiffness)和基坑工程中分层开挖并相应施工锚索过程中“先变形,后锚固”的过程,动态调整荷载变化遇到的困难。本文利用ANSYS提供的APDL语言进行二次开发,编制计算程序,很好地解决了这一问题,从而大大地方便了ANSYS在预应力锚索桩内力计算方面的应用。1ANSYS建模及模拟单元的选择本文中应用ANSYS对预应力锚索桩的计算是以横向变形约束弹性地基梁法的原理为基础。
7、将桩、锚固段桩周岩土、锚索作为一个整体,视为超静定结构,锚索与桩的连接处按弹性支承,桩按弹性地图1ANSYS建模单元类型示意图作者简介:李新坡,1978年生,男,汉族,山东人,毕业于西南交通大学土木工程学院,现为中科院成都山地灾害与环境研究所博士研究生。李新坡等:ANSYS结构计算二次开发技术研究及应用101值可以采用下式计算:SFBEAM,i,1,PRES,⋯EFS=dl×m×y×BP3ENDDO式中:EFS为BEAM54单元中的一个实常数,即弹3DO,i,num3,num4!开挖段弹性地基刚度性地基刚度系数;m为地基系数随深度变化的
8、比例系数置零系数;y为单元的中点距基坑开挖面的距离;dl为RMODIF,i,16,0单元长度;BP为排桩计算宽度。3ENDDO2 用APDL语言实现分层开挖的ANSYS程序设计SOLVE!求解第二荷载步AP
