水平荷载下单桩有限元模拟结合p-y曲线法分析

http://www.***.*** -1- 竖向荷载和水平荷载作用下单桩的数值模拟研究 谢玲璐，岳青华 河海大学水利水电工程学院，南京（210098） e-mail：hhuxll@163.com 摘要：本文以桩土复合地基为研究对象，采用有限差分程序flac3d，通过考虑桩土界面 接触摩擦作用对复合地基承载变形特性进行了系统的分析。比较了用实体模拟桩和pile单 元模拟桩两种方法的各自的特点。 关键词：复合地基；桩土界面接触；数值模拟；flac3d程序 1.引言 复合地基通常由桩筏基础和土体组成，桩筏基础通常是由筏板和群桩组成的整体，而 群桩又是由许多根单桩组成的，群桩分析的理论很大程度上取决于单桩的受力性状，因而研 究单桩的受力性能是研究桩筏基础工作性状的基础。[1] 随着桩基础的广泛应用，桩土共同作用理论的研究也趋于系统化。许多学者对单桩的

往复荷载作用下单桩p—y曲线研究——该文在大量试桩数据的基础上，分析了水平往复荷载作用下桩土作用机理，讨论了水平往复荷载作用下单桩的影响因素。文章推导了压缩系数与弹性模量、切线泊松比关系的公式，采用土壤常规参数绘制了水平静载单桩p—y曲线，通过对...

水平荷载单桩的三维有限元分析——利用有限元程序ansys对桩土相互作用体系中单桩的横向静力响应进行了三维有限元数值模拟。分析了是否考虑土体的弹塑性、桩土之间是否考虑接触面等因素对单桩横向响应的影响。提出了确定接触面参数的方法，以及有效模拟单桩横向...

以p-y曲线模拟地基反力与土体位移的非线性关系,采用有限差分法和迭代法求解由euler梁为模型推导出的桩身运动微分方程。通过mathematica软件编制了计算程序,并将静力作用下的计算值同镇江大港的试桩数据进行了比较,桩顶位移和桩身最大内力的误差均控制在20%左右。动力计算时,以桩身振动稳定位移值与静力结果相符合为标准,验证了动力程序的正确性。基于该动力分析程序,分别讨论了桩长、桩径、水平荷载频率这些因素对桩身动力响应的影响。结果发现,桩长对桩基动力响应的影响很小,桩径和荷载频率对响应的影响显著。最后,依据分析结果,对实际工程的桩基设计提出了一些定性的指导性意见。

水平荷载作用下单桩非线性m法试验研究——通过对大量模型试验结果的分析．提出了简便合理的水平荷载作用下单桩的计算方法。谤方法将常用m法中单一m值与位移建立指数关系，并由6及k两参数来描述。将这一关系引入常用单柱m法计算中，则计算结果可考虑单柱非线性...

水平循环荷载作用下单桩动力特性的数值模拟——采用修正的p一)，曲线方法。分析了桩基础振动过程中桩土之间由于土体塑性变形导致的桩土脱开现象，给出了计算桩土脱开现象的数值模拟方法，并据此分析计算了中国渤海湾jz2o一2muq平台的桩基础动力特性，得到了桩...

竖向荷载作用下单桩工作性能模拟分析——为了分析单桩的工作性能，采用非线性水平有限层单元模拟桩周围土体，假定其竖向变形沿径向按指数函数变化，考虑沿径向的剪切作用及在竖向的压缩作用建立其刚度矩阵．以非线性的接触面单元模拟桩土界面的力学性能，以修正...

孔压静力触探(piezoconepenetrationtest,cptu)原位测试提供的是最直接、最原始的土性参数,可以精细化反映土层信息随深度的非线性变化。采用原位测试cptu锥尖贯入参数对桩基水平承载力进行评价,建立锥尖参数与p-y曲线参数的综合对应关系,提出基于cptu原位测试的单桩p-y曲线计算及水平承载力确定方法。依托典型场地(靖江长江漫滩,宿迁废黄河泛滥区,苏州昆山太湖流域)水平试桩资料,对比验证了cptu法p-y曲线模型的准确性及其在桩基水平承载预测中的可行性。结论表明:cptu测试p-y曲线法能准确反映水平受荷桩的土抗力发挥特点,是一种高效、快速的桩基水平承载力确定方法。

桩侧负摩阻力有限元模拟——用有限元法对桩侧负摩阻力进行了研究，采用邓肯一张模型。并设置了goodman接触单元，为模拟时间效应。程序采用中点增量法，同时考虑土体的渗透系数。以计算加载后间歇期的应力应变。

单桩静力水平荷载试验的工程实践——戍浦江河口大闸枢纽工程位于温州市鹿城区瓯江的支流一戍浦江的河口处，系泽雅水库的配套工程。本工程场址为第四系冲海积地基，类型复杂，工程力学性能较差，不能满足建筑物需要，基础处理选用砼钻孔灌注桩。

单桩不同加载条件下有限元模拟及侧摩阻力分析——采用弹塑性有限元法，结合岩土体结构特征，应用接触单元模拟桩土之间的不连续面，分别对单桩传统静载加载方式和自平衡加载方式进行数值模拟。自平衡加载方式的数值模拟结果与实际自平衡测试结果吻合较好，说明选...

剪切位移传递法预估竖向荷载作用下单桩的p～s曲线——在实际工程中，桩基础通常是由群桩组成。而群桩的分析理论很大程度上取决于单桩的受力性状，在桩基设计中，单桩的承载力直接关系到群桩的承载力。近年来，不少工程技术人员将注意力放在研究桩的荷载传递函数...

在分析隧道开挖对邻近单桩的影响时,基于winkler地基梁模型的简化方法很难合理确定不同桩土刚度及地层位移条件下土体的等效参数。基于桩土界面非线性p–y曲线,提出了一种分析隧道开挖下邻近单桩响应的修正简化算法,结合有限差分原理,给出了非线性方程组的迭代法及增量法求解过程,同时将本文方法与既有研究成果进行了对比验证,并就相关问题进行了探讨。研究结果表明:在进行隧道开挖条件下邻近被动桩分析时,考虑桩土界面非线性特性是必要的,尤其是竖向;随着桩长增加,桩身在竖直方向上呈现出三种不同的受力性状;在cu/ep不变的情况下,桩身弯矩随着cu增加呈线性增长。

水平地震作用下单桩横向非线性动力响应的三维有限元数值模拟——针对水平地震作用下的桩土相互作用体系，利用有限元软件ansys建立了单桩一地基土系统三维有限元模型。运用此模型，对系统进行考虑地基土的材料非线性和桩土界面状态非线性的单桩横向地震响应计算...

以弹塑性大变形有限元理论为基础,对c型钢成型过程做出合理简化,建立分析模型.利用marc软件对c型钢辊弯成型进行了三维有限元数值模拟,分析得出了c型钢在成形过程中变形区应力、应变的分布规律.

多工位连续锻造过程的有限元模拟

成层地基中倾斜偏心荷载下单桩计算分析——针对工程中地基土性质变化的具体情况，假定地基系数满足(mz+c)的线性增长规律，考虑p-△效应并计入桩身自重和桩侧摩阻力的影响，采用矩阵计算方法，分别得到单层土中倾斜偏心荷载作用、桩段顶端倾斜偏心荷载作用以及桩...

北京地铁五号线左线隧道穿越南护城河桥下,首次采用扩大断面四层支护的结构,洞内桩基托换方案,截断护城河桥三排共4根桩。采用有限元软件ansys平面动态模拟洞内桩基托换,研究洞内桩基托换对地面、桥梁的影响,并提出安全托换的建议。

倾斜荷载下基桩的改进有限元一有限层分析方法——提出地基加权刚度的概念，对现有有限元一有限层法进行改进，用以分析计算倾斜荷载下基桩的受力变形特性，可考虑地基土成层与非均匀性等因素的影响，并能近似考虑地基土的非线性特征及桩身p-效应，工程应用结果...

针对公路隧道施工过程中围岩应力应变的复杂变化过程，本文基于三维有限元分析法和隧道施工动态监测，研究了泉（州）至三（明）高速公路smal3合同段曹源隧道洞身开挖过程中围岩应力、位移变化规律，研究结果可为隧道动态化设计、施工等提供参考。

本文利用有限元模拟对矿井的施工过程进行了受力和变形分析,得出了对实际工程有一定价值的结论,对以后的设计和施工具有一定的参考价值。

在综合考虑了现有的有限元模拟方法的基础上,对部分仿真模拟细节进行了改进,改进了水平荷载的施加方法,用\"等代层\"来模拟盾尾建筑空隙,用预设单元的刚度迁移来模拟盾构的推进过程。通过对某地铁隧道盾构施工过程的模拟,分析了盾构推进过程中地表土体的位移与变形,计算得到的隧道横断面和隧道纵向地面沉降分布曲线与实测数据比较接近,结果证明了模拟方法是可行的。