水平荷載作用下GRF樁基礎(chǔ)受力特性的數(shù)值分析

雙向循環(huán)荷載作用下碼頭群樁基礎(chǔ)受力特性數(shù)值分析——依據(jù)天津某液化天然氣接收站碼頭工程，采用abaqus有限元軟件研究了碼頭全直樁基礎(chǔ)在波浪和車(chē)輛雙向循環(huán)荷載作用下的受力特性，討論了循環(huán)周期對(duì)基樁受力特性的影響?！　?頁(yè)，編制于2015年。

http://www.***.*** -1- 豎向荷載和水平荷載作用下單樁的數(shù)值模擬研究 謝玲璐，岳青華 河海大學(xué)水利水電工程學(xué)院，南京（210098） e-mail：hhuxll@163.com 摘要：本文以樁土復(fù)合地基為研究對(duì)象，采用有限差分程序flac3d，通過(guò)考慮樁土界面 接觸摩擦作用對(duì)復(fù)合地基承載變形特性進(jìn)行了系統(tǒng)的分析。比較了用實(shí)體模擬樁和pile單 元模擬樁兩種方法的各自的特點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：復(fù)合地基；樁土界面接觸；數(shù)值模擬；flac3d程序 1.引言 復(fù)合地基通常由樁筏基礎(chǔ)和土體組成，樁筏基礎(chǔ)通常是由筏板和群樁組成的整體，而 群樁又是由許多根單樁組成的，群樁分析的理論很大程度上取決于單樁的受力性狀，因而研 究單樁的受力性能是研究樁筏基礎(chǔ)工作性狀的基礎(chǔ)。[1] 隨著樁基礎(chǔ)的廣泛應(yīng)用，樁土共同作用理論的研究也趨于系統(tǒng)化。許多學(xué)者對(duì)單樁的

桶形基礎(chǔ)作為一種新型基礎(chǔ)形式是近幾年國(guó)際上出現(xiàn)的海洋石油開(kāi)發(fā)的先進(jìn)技術(shù)。采用abaqus大型有限元程序和極限平衡理論,運(yùn)用位移控制法,通過(guò)三維有限元的數(shù)值模擬,對(duì)土性參數(shù)、桶體的高徑比對(duì)桶形基礎(chǔ)水平承載力、桶體外側(cè)土壓力分布規(guī)律的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,桶形基礎(chǔ)在水平荷載作用下產(chǎn)生以距桶體底部1/3處為中心的旋轉(zhuǎn),并且對(duì)應(yīng)于此處的桶體外側(cè)土壓力最大;土性參數(shù)對(duì)水平承載力影響較小,而桶體的高徑比對(duì)水平承載力影響較大。

通過(guò)軟土地基中預(yù)應(yīng)力管樁在水平荷載作用下的抗彎性能試驗(yàn),計(jì)算出不同水平荷載作用下樁身最大彎矩及其出現(xiàn)的位置,在對(duì)比計(jì)算和實(shí)測(cè)結(jié)果的基礎(chǔ)上,分析了水平荷載作用下樁基的抗彎性能,并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)樁基施工提出建議。

phc管樁水平荷載作用下承載力研究——以phc管樁為研究對(duì)象，結(jié)合工程實(shí)際，通過(guò)水平靜載試驗(yàn)，分析在水平荷載條件下phc管樁的承載力，并在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上應(yīng)用有限元軟件plaxis計(jì)算水平荷載樁的受力特性，分析了在水平荷載作用下的樁頂?shù)乃胶奢d與水平位移的關(guān)系...

以p-y曲線(xiàn)模擬地基反力與土體位移的非線(xiàn)性關(guān)系,采用有限差分法和迭代法求解由euler梁為模型推導(dǎo)出的樁身運(yùn)動(dòng)微分方程。通過(guò)mathematica軟件編制了計(jì)算程序,并將靜力作用下的計(jì)算值同鎮(zhèn)江大港的試樁數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較,樁頂位移和樁身最大內(nèi)力的誤差均控制在20%左右。動(dòng)力計(jì)算時(shí),以樁身振動(dòng)穩(wěn)定位移值與靜力結(jié)果相符合為標(biāo)準(zhǔn),驗(yàn)證了動(dòng)力程序的正確性?；谠搫?dòng)力分析程序,分別討論了樁長(zhǎng)、樁徑、水平荷載頻率這些因素對(duì)樁身動(dòng)力響應(yīng)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),樁長(zhǎng)對(duì)樁基動(dòng)力響應(yīng)的影響很小,樁徑和荷載頻率對(duì)響應(yīng)的影響顯著。最后,依據(jù)分析結(jié)果,對(duì)實(shí)際工程的樁基設(shè)計(jì)提出了一些定性的指導(dǎo)性意見(jiàn)。

通過(guò)建立力學(xué)模型,應(yīng)用彈性力學(xué)中的半逆解法對(duì)水平荷載作用下鋼板深梁應(yīng)力與位移進(jìn)行計(jì)算。推導(dǎo)出鋼板深梁有關(guān)的應(yīng)力分量與位移分量的解析計(jì)算公式。結(jié)果表明:非加勁鋼板深梁計(jì)算所得結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比,能夠滿(mǎn)足精度要求。對(duì)于兩側(cè)加勁鋼板深梁,隨加勁肋與鋼板的面積比的改變,鋼板深梁應(yīng)力分布也發(fā)生改變。當(dāng)面積比為0時(shí),所得解與非加勁鋼板深梁解一致;隨面積比增大時(shí),鋼板深梁正應(yīng)力減小,最終近似為純剪受力狀態(tài)。所得解為構(gòu)件設(shè)計(jì)和穩(wěn)定性分析提供理論基礎(chǔ)。

以京滬高速鐵路為背景,針對(duì)樁筏結(jié)構(gòu)實(shí)際工點(diǎn)進(jìn)行了原位試驗(yàn),在路基柔性荷載作用下的沉降變形測(cè)試結(jié)果表明樁筏結(jié)構(gòu)對(duì)豎向沉降和橫向變形都有很好的控制效果,能夠滿(mǎn)足高速鐵路路基變形控制要求;綜合實(shí)測(cè)與理論計(jì)算結(jié)果,分析得到樁筏結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況與理論計(jì)算結(jié)果基本吻合,驗(yàn)證了理論計(jì)算方法的可行性。

通過(guò)采用雙肢墻理論計(jì)算高層結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的側(cè)移,說(shuō)明該方法的簡(jiǎn)便快捷

對(duì)于超高層大板結(jié)構(gòu),樓板不僅要承受豎向荷載和傳遞水平荷載,且還要協(xié)調(diào)各抗側(cè)力構(gòu)件之間的變形。通過(guò)yjk軟件,采用彈性板6單元進(jìn)行樓板應(yīng)力分析,水平荷載下產(chǎn)生的樓板應(yīng)力與豎向荷載下的應(yīng)力進(jìn)行對(duì)比分析,可知水平荷載產(chǎn)生的面外彎矩和面內(nèi)應(yīng)力不可忽視,給出了應(yīng)力分布云圖和各工況應(yīng)力對(duì)比圖表。通過(guò)樓板承載力簡(jiǎn)化計(jì)算公式,計(jì)算樓板配筋并給出相應(yīng)樓板構(gòu)造措施,為以后的工程提供一定的參考。

水平荷載下樁筏基礎(chǔ)與地基共同作用分析——把有限層法和樁基規(guī)范中的iti法相結(jié)合，建立了能夠考慮群樁效應(yīng)和群樁中各樁荷載分擔(dān)比以及地基成層非均質(zhì)性的樁筏基礎(chǔ)與地基共同作用的三維數(shù)值分析模型。用數(shù)值計(jì)算方法對(duì)水平荷載的分配問(wèn)題進(jìn)行了量化研究。通過(guò)對(duì)...

水平荷載作用下單樁非線(xiàn)性m法試驗(yàn)研究——通過(guò)對(duì)大量模型試驗(yàn)結(jié)果的分析．提出了簡(jiǎn)便合理的水平荷載作用下單樁的計(jì)算方法。謗方法將常用m法中單一m值與位移建立指數(shù)關(guān)系，并由6及k兩參數(shù)來(lái)描述。將這一關(guān)系引入常用單柱m法計(jì)算中，則計(jì)算結(jié)果可考慮單柱非線(xiàn)性...

水平荷載作用下框架結(jié)構(gòu)動(dòng)力穩(wěn)定性研究——討論了利用時(shí)程分析研究框架結(jié)構(gòu)動(dòng)力穩(wěn)定性的具體思路和方法，研究了荷載持時(shí)對(duì)臨界荷載的影響，結(jié)果表明沖擊荷載臨界值隨荷載持時(shí)的增加而減小，但當(dāng)荷載持時(shí)大于1．5倍的結(jié)構(gòu)基本周期時(shí)，沖擊荷載臨界值趨于階躍荷載...

建筑結(jié)構(gòu)在強(qiáng)震作用下的變形通常進(jìn)入非彈性階段,特別是不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu),由于平動(dòng)與扭轉(zhuǎn)耦合效應(yīng)使之在強(qiáng)震作用下的彈塑性更為復(fù)雜。因此,這方面的研究還存在相當(dāng)大的難度,當(dāng)前并沒(méi)有形成較為一致的結(jié)論。本文著重探討了建模、剛度偏心、質(zhì)量偏心和強(qiáng)度偏心等因素對(duì)不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)彈塑性反應(yīng)的影響,對(duì)不規(guī)則建筑結(jié)構(gòu)的彈塑性反應(yīng)做了簡(jiǎn)要評(píng)述,指出文獻(xiàn)中存在分歧和矛盾的主要原因,以便為更深入地開(kāi)展不規(guī)則建筑的地震反應(yīng)分析做必要的準(zhǔn)備。

水平循環(huán)荷載作用下單樁動(dòng)力特性的數(shù)值模擬——采用修正的p一)，曲線(xiàn)方法。分析了樁基礎(chǔ)振動(dòng)過(guò)程中樁土之間由于土體塑性變形導(dǎo)致的樁土脫開(kāi)現(xiàn)象，給出了計(jì)算樁土脫開(kāi)現(xiàn)象的數(shù)值模擬方法，并據(jù)此分析計(jì)算了中國(guó)渤海灣jz2o一2muq平臺(tái)的樁基礎(chǔ)動(dòng)力特性，得到了樁...

通過(guò)考慮樁土相互作用以及材料和幾何非線(xiàn)形,對(duì)鋼管支架在水平荷載作用下的極限承載力及其影響因素進(jìn)行了分析,從而對(duì)鋼管支架的安全度作出合理的評(píng)價(jià)。

利用有限元數(shù)值模型分別計(jì)算了四邊簡(jiǎn)支和四邊固支均勻受剪矩形板彈性屈曲剪應(yīng)力及屈曲后極限強(qiáng)度?？紤]內(nèi)填板的屈曲后強(qiáng)度,通過(guò)相關(guān)文獻(xiàn)的單層和4層鋼板剪力墻試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了多層鋼板剪力墻有限元數(shù)值模擬方法的正確性。利用試驗(yàn)驗(yàn)證的有限元分析方法分別研究了單層和4層鋼板剪力墻在水平荷載作用下內(nèi)填板高厚比的變化對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響,并與相應(yīng)的單層和4層純框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較,這為鋼板剪力墻在不同階段的結(jié)構(gòu)性能分析提供了依據(jù)。

基于正交各向異性連續(xù)化等效模型,將高層框筒結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成彈性力學(xué)平面應(yīng)力平板組合結(jié)構(gòu),并采用ansys有限元分析軟件分析了高層框筒不同高度的剪力滯后現(xiàn)象,同時(shí)對(duì)工程簡(jiǎn)化方法進(jìn)行了評(píng)價(jià).

目的為了研究素混凝土樁復(fù)合地基在水平荷載作用下的工作性能.方法采用模型試驗(yàn),測(cè)定了不同褥墊層厚度、不同上部荷載等情況下,增強(qiáng)體水平位移和褥墊層水平破壞荷載.結(jié)果當(dāng)豎向壓力為200kpa時(shí),隨著樁身入土深度的增加,樁身水平變形在逐漸減小,樁底位移與水平加載方向相反;隨著褥墊層厚度增加,樁身水平位移減小;當(dāng)褥墊層厚度為200mm時(shí),樁身水平位移隨豎向荷載的增加而減小.結(jié)論水平荷載作用下,褥墊層厚度和上部荷載是影響增強(qiáng)體水平位移的主要因素之一.當(dāng)褥墊層達(dá)到破壞荷載時(shí),上部結(jié)構(gòu)在褥墊層處產(chǎn)生滑移,據(jù)此初步建立了上部結(jié)構(gòu)在滑移狀態(tài)下的計(jì)算模型.

擴(kuò)底樁基礎(chǔ)在承受水平風(fēng)浪荷載時(shí),基礎(chǔ)周?chē)牡鼗帘憩F(xiàn)出復(fù)雜的應(yīng)力變化特性?；谟邢拊绦騛baqus,針對(duì)近海風(fēng)機(jī)單樁基礎(chǔ)受力特點(diǎn),分別建立擴(kuò)底樁和等直徑樁的有限元模型,著重分析擴(kuò)底樁受風(fēng)浪荷載時(shí)樁周土的應(yīng)力特征,并對(duì)擴(kuò)底樁和等直徑樁樁周土的應(yīng)力主軸旋轉(zhuǎn)角度規(guī)律進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明:擴(kuò)底樁在承受風(fēng)浪荷載時(shí),上部樁樁周土偏應(yīng)力和主應(yīng)力方向角的變化較為明顯,擴(kuò)底段部分樁周土受動(dòng)荷載的影響較中段更為明顯；隨著樁周土與擴(kuò)底樁距離的增加,樁周土主應(yīng)力方向角旋轉(zhuǎn)幅值逐漸減小,直到減小為一個(gè)較為穩(wěn)定的值；擴(kuò)底樁樁周土與等直徑樁樁周土的主應(yīng)力方向角旋轉(zhuǎn)幅值變化規(guī)律有所不同。

利用有限元程序?qū)A芯復(fù)合墻板在水平荷載作用下的變形進(jìn)行分析,探討墻板結(jié)構(gòu)層厚度、水平桁架、縱向桁架、鋼筋網(wǎng)作為主要參數(shù)變化時(shí)對(duì)墻板變形的影響。分析得出:影響墻板剛度的主要因素是結(jié)構(gòu)層厚度,其次是水平桁架,其他因素影響較小。該結(jié)論為新型復(fù)合墻板的研發(fā)提供了理論依據(jù)。

水平荷載作用下砌體墻一鋼筋混凝土墻組合結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)的近似計(jì)算——扭轉(zhuǎn)近似計(jì)算建立在平面結(jié)構(gòu)及樓板在自身平面內(nèi)無(wú)限剛性這兩個(gè)基本假定的基礎(chǔ)上．先作平移下的內(nèi)力分析，然后考慮扭轉(zhuǎn)作用對(duì)內(nèi)力及位移作修正．提出在水平荷載作用下考慮扭轉(zhuǎn)作用的剪力修正公式...