擠擴(kuò)支盤樁支護(hù)基坑優(yōu)化設(shè)計(jì)方法Abaqus有限元分析

1計(jì)算任務(wù)的描述

為探討基坑支護(hù)工程中擠擴(kuò)支盤樁的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案,結(jié)合室內(nèi)模型試驗(yàn)結(jié)果,利用Abaqus軟件模擬支盤樁的成樁過程及成樁后基坑開挖過程,分析樁體受力特征及樁后土體變形特征,進(jìn)而探討樁-土作用機(jī)制。模型設(shè)計(jì)平面圖如圖1所示。

圖片1.png

圖1  支盤樁平面布置圖(單位:cm)

1--模型樁,2—反力梁,3—開挖臨空面,4—土工槽。開挖1mm長(zhǎng),反力梁距坑邊0.75m

長(zhǎng)×寬×高=3.5 m×2.5m×2.8 m。開挖1.5m長(zhǎng)

表1 地基土力學(xué)參數(shù)

圖片2.png

混凝土樁與土層的接觸面參數(shù)設(shè)定為Kn=15 MPa,Ks=15 MPa,fric=15.

 

2 仿真計(jì)算采用的設(shè)備基本情況(CPU、內(nèi)存等)

計(jì)算采用移動(dòng)工作站Dell Precision 7510,CPU為 Intel Xeon E3-1535M 雙核處理器;內(nèi)存為64GB。

 

3 計(jì)算模型的處理技術(shù)

(1)樁-土接觸模型創(chuàng)建技術(shù)

(2)不規(guī)則實(shí)體網(wǎng)格劃分技術(shù)

 

4 方法計(jì)算的機(jī)時(shí)耗費(fèi)情況

計(jì)算耗費(fèi)時(shí)間在一個(gè)小時(shí)以內(nèi)。

 

5仿真計(jì)算的結(jié)果分析

1626923311(1).png

圖2 樁-土裝配及耦合

1626923355(1).png

圖3 樁-土裝配及耦合

1626923404(1).jpg

圖4 樁后土體位移及樁身彎矩計(jì)算

6 結(jié)論

本文利用Abaqus通過以下工作的實(shí)施,實(shí)現(xiàn)了擠擴(kuò)支盤樁基坑支護(hù)的優(yōu)化設(shè)計(jì):

(1)支盤樁復(fù)雜排架結(jié)構(gòu)建模,以及樁-土接觸模型建模;

(2)成樁過程中樁-土相互作用模擬(樁擠壓土);

(3)基坑開挖過程中樁-土相互作用模擬(土擠壓樁);

(4)完成了樁體受力分析以及樁后土體位移分析;

(5)在此基礎(chǔ)上,提出了雙排擠擴(kuò)支盤樁優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

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