樁土分析的案例
基于ABAQUS的豎向荷載下三維樁土沉降變形分析_盛志強.pdf
基于ABAQUS的豎向荷載下三維樁土沉降變形分析_盛志強.pdf
基于ANSYS的高樁碼頭樁-土相互作用下受力響應分析
本次推送算例以一處高樁碼頭考慮樁-土相互作用收靜載作用下的分析。
研究樁體工作形狀是對基樁豎向力學行為分析的前提。樁體與周圍土體的剛度相差很大，一般在兩者的界面處不滿足變形協調條件，次數就需要解除單元來進行處理。因此，從樁-土相互作用的角度出發，研究樁體-土體的荷載傳遞方式和樁、土層材料對基樁豎向承載性能的影響，對正確評價樁基豎向承載能力具有重要意義。
樁-土相互作用中所采用的單元
由于土體本身的復雜性、土層材料的非線性，土體與結構之間的摩擦相互作用產生非連續的變形，從而使得求解變得更加困難。目前常見的接觸面處理的方式有：（1）直接法；（2）接觸力學法；（3）接觸面單元法，即在兩相鄰接觸物體邊界上，引入接觸面單元，在相鄰接觸物體間起過渡作用，通過增量和迭代手段調整單元本構模型中的參數，模擬其應力-應變關系，該方法操作簡單，概念清晰，易于實現。
ANSYS中對于3D接觸單元設置，采用面-面接觸的方式。通常將剛性物體的面，作為目標面，即Targe170單元，對于柔性物體的表面，當做接觸面，常采用Conta173單元。
有關接觸單元和目標單元的控制選項與輸出，詳情可去參考王新敏老師的《ANSYS結構分析單元與應用》一書，里面總結的非常詳細，對于每個參數的取值與物理含義都解釋的面面俱到。
在實際工程中，樁土相互作用接觸面的摩擦系數選取比較復雜，它與樁側表面的粗糙程度有關，當破壞面主要由土體的抗剪強度控制時，摩擦系數可能是較大的。一般混凝土樁，對粘性土的摩擦系數為0.25~0.4；對砂土的摩擦系數為0.5~1.0。--以上內容，部分節選自博士論文《高樁碼頭樁豎向荷載下靜動力行為研究》
2.
展開 ABAQUS樁土分析
ABAQUS中CSHARF各分量中CFS1/CFS2/CFS3那個是樁的側摩阻力
基于ANSYS的樁土分析模型 ￥15
同樣，它也有8個節點，每個節點同樣有沿X、Y、Z方向的三個平移自由度，主要用于單元受壓破碎、受拉開裂等問題方面的模擬分析 [38]。混凝土的本構模型同樣采用DP模型，定義其參數。
附件包括一個分析文檔，另有兩個a樁和C樁的建模分析流程。此外還有一個a、b、c和d樁示意圖
使用 CFD 仿真分析混凝土樁的澆筑過程
摩天大樓、公路橋梁以及一些重型人造結構的建造過程經常使用鉆孔樁。盡管鉆孔樁已經廣泛應用，但由于設計不理想和混凝土流動，這些豎井仍然會出現一些異常情況。為了更好地理解這些狀況，改進鉆孔樁的混凝土澆筑過程，研究人員使用了 COMSOL Multiphysics? 軟件進行了仿真和分析。這篇文章我們來看看他們的初步研究和發現。
解決鉆孔樁設計過程中的問題
鉆孔樁是一種深層基礎元件，具有低成本、高效益和高性能的特性。它們可以用在各種土層中，以最小的噪聲和振動工作。由于具有這些優點，鉆孔樁在世界各地用于支撐重型結構。
使用中的鉆孔樁示意圖。圖片由 J. Asirvatham、A.E .Tejada-Martinez 和 G. Mullins 提供，源自他們在COMSOL 用戶年會 2017 波士頓站的演示文稿。
鉆孔樁結構簡單，由在土壤或巖石中鉆出的深圓柱形孔組成。通常，建筑工人在挖掘過程中使用鉆孔樁液或泥漿來保持孔的穩定性，通過向開挖的孔中泵入與挖掉的土壤量相等的泥漿來完成。
當孔達到所需深度時，會添加一個鋼筋籠維持架。然后用一根長的泵軟管或管道用混凝土填充鉆孔。該裝置將混凝土泵入孔底，防止其與泥漿混合。
鉆孔豎井建造過程的主要過程：鉆孔(左)、插入鋼筋籠(中)和用混凝土填充孔(右)。圖片由 J. Asirvatham、A.E. Tejada-Martinez 和 G. Mullins 提供，源自他們在 COMSOL 用戶年會 2017 波士頓站的演示文稿。
在理想情況下，在填充開挖孔時可以毫不費力地用混凝土替換較輕的泥漿。然而，實際情況并非總是如此。不同的鋼筋籠形狀和位置會改變混凝土的上升方式，并在籠內和外部的混凝土之間產生水頭差。混凝土流向開挖孔的運動學也會引起異常。
展開 土-樁-隔震結構 多尺度耦合動力響應分析
(a) 結構一階振型
(b) 結構二階振型
(c) 結構三階振型
(d) 結構四階振型
(e) 結構五階振型
(f) 結構六階振型
圖5-1結構前六階振型圖
5.2隔震支座滯回曲線
輸入十條人工波地震波進行時程分析，在人工波作用下結構的隔震支座滯回曲線如下圖5-2所示。
圖5-2隔震支座滯回曲線
5.3層間位移
在十條不同人工波作用下，上部結構最薄弱的地方是10號樓層，且最大頂點位移為0.28m。
圖5-3上部結構層間位移
6 結論
本文基于有限元軟件Abaqus，建立了考慮土—樁相互作用的隔震結構安全性有限元技術體系。建立土-樁-隔震結構耦合的動力彈塑性分析模型，通過施加了El波與多條人工波，研究了隔震結構在考慮土—樁相互作用下的彈塑性時程響應。
結果表明：該方法可用于考慮土—樁—隔震結構的地震安全性水平及結構層面水平的分析。基于Abaqus為總結考慮土—樁—隔震結構的地震安全性評價流程做一個鋪墊分析方法，對后續重要隔震建筑在考慮土-結構動力相互作用下的安全性評價研究給出方法。
仿真計算采用的設備基本情況：
CPU：Inetl(R)Core(TM)i9-10980XECPU@3.00Hz 3.00Ghz (36核)
內存(RAM)：128GB
總計算耗時約：50h~80h
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土-樁-隔震結構 多尺度耦合動力響應分析.pptx
展開 abaqus水泥土樁復合地基固結沉降變形分析 ￥5
abaqus水泥土樁復合地基固結沉降變形分析
考慮樁-土相互作用某橋梁樁基靜力計算分析
樁-土相互作用一直是有限元模擬類比較頭疼的問題，常規分析方法分為兩種：
1、采用接觸單元模擬樁-土相互作用，此種方法非線性程度較大，且計算耗時，占用計算資源較多，多用于實體單元模擬局部細微結構情況，例如常見的單樁靜力分析。
2、采用彈簧間接模擬樁-土相互作用，此種方法將樁-土之間的相互作用采用等效彈簧來進行模擬，適用于一般工程類設計，且我國規范諸多條文中均有一定的計算方法，常見設計軟件例如Midas civil也均采用此類方法進行模擬。
本次計算模擬采用上述第二種方法進行。
一、工程概況
承臺全樁基礎斷面尺寸為8.5m*8.5m，如下圖所示。其中，承臺厚3m，全樁長32m，采用4根直徑為2m的鉆孔灌注樁，樁基礎混凝土全部采用C30混凝土，彈性模量，泊松比μ=0.2，質量密度為2500kg/m3，地基土的水平抗力系數的比例系數m=10000kN/m^4,上部荷載為軸力F=31450KN，水平剪力V=2487KN，彎矩M=5874KN.m，采用ANSYS對其進行靜力計算分析。
二、模擬思路
按照規范，地基土堆樁柱側面的地基系數隨深度y成正比例增長，即C=my（m是“m”法的地基系數），故可先從覆蓋層頂面（沖刷線）向下繪出地基系數圖，如下圖所示。本例將樁柱全長等分為18段，各中間集中彈簧的剛度可按下式計算：
頂部集中彈簧的剛度為：K0=W0*b
各集中彈簧計算剛度如下
按照上述思路，本工程計算模擬思路如下：
1）采用beam188模擬樁基礎與承臺；
2）承臺與樁基礎樁頂采用MPC184剛臂單元模擬剛接關系；
3）采用彈簧單元模擬不同深度處土層對樁的作用，通過不同彈簧剛度實現。
展開 動荷載作用下預應力混凝土樁裂縫的仿真分析
位移邊界條件：樁底固定，樁頂簡支（限制水平位移）。
樁體有箍筋
樁體有橫截面配筋
船體模型：由于船體擠靠靠船樁時，船體變形要遠小于樁身變形，且我們這里主要考慮靠船樁的變形性質。所以船體變形忽略，可以把船體看成一個剛性體。
船體的簡化模型為：300cm×300cm×30cm，彈性模量30×10的4次方兆帕 ，密度7800（暫定）。
請問各位 ，這個要怎么實現，或者說誰有一個明確的思路啊
談學ansys的感受
最近看到有個兄弟，做的樁土分析，有不少這方面的例子，可以參考一些書籍，但不能完全抄書，最好先試試簡單的，
比如土的層數可以先設置一層，單元劃分盡量簡單，先把原理搞清楚，先簡單后復雜，慢慢找出毛病！這樣可能會更好些！
以上純是個人意見，僅供參考！
FEMTransfer_仿真分析有限元CAE模型轉換工具軟件
FEMTransfer軟件在航空航天、船舶與海洋工程、海上風電等專業有著重要作用，這些行業進行CAE仿真分析時對梁單元具有非常苛刻的要求，要求梁單元必須具有精準的朝向和偏移量。市面上的全部有限元模型轉換軟件都無法做到準確地保證梁單元的朝向和偏移量，只有本軟件專注于該方向，而且我公司技術人員自己也常年使用，通過該軟件可以同時將多款CAE仿真分析軟件的優勢都融合到一起，極大地提高工作效率。另外，FEMTransfer軟件是一款不依賴任何外部插件、完全國產自主知識產權的純底層算法類軟件，可以針對性地根據用戶反饋意見改進和定制開發新功能，打破國外CAE仿真技術壟斷。
舉以下幾個案例，闡明FEMTransfer軟件能帶來的CAE仿真分析工作的革命性效率提高：1）Ansys軟件前處理人機交互界面并不太友好和高效率，可以通過Patran建立復雜的結構模型，然后通過本軟件直接導入Ansys軟件進行計算；2）先通過Sesam軟件的Genie模塊，可以非常便捷地一鍵實現梁單元的朝向和偏移，建模效率特別高，然后通過本軟件直接導入Patran/Ansys/Abaqus軟件，能夠使得建模效率提高至少2-3倍；3）在Ansys中通過命令流可以極其迅速地自動建立海上風機的模型，然后通過本軟件可以順利導入Abaqus軟件中，進行樁基-巖土這類非線性極強的樁土分析，這樣即可以利用Ansys的命令流極高的工作效率又可以利用Abaqus軟件擅長的樁土非線性分析。
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探索 ABAQUS 在土木工程中的應用
</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202412/dbddf49332c330594e18fe2c84eefd2d.png"></p><p>圖4典型鋼腹桿-混凝土組合橋梁算例的前兩階的振型模態</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202412/da4e0ce8134d99172a16b9d6239d8ac7.png"></p><p>圖5南山大橋的效果圖和有限元分析模型</p><p>4、 ABAQUS 在巖土工程中的應用實例</p><p>路基邊坡穩定性分析：邊坡穩定分析一直是經典力學難題，有限元法分析邊坡穩定優勢明顯。強度折減彈塑性有限元法應用廣泛，ABAQUS 結合該技術對路基邊坡穩定性分析效果良好，且結果得到專業巖土分析軟件驗證，相關模型及分析結果清晰展示了其應用成果。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202412/4f5083561fb092ba5c8cc7a1d7cec72f.png"></p><p>圖6路基邊坡有限元分析</p><p>樁土共同作用分析：樁土相互作用復雜，傳統確定單樁荷載 - 沉降關系的方法對大直徑樁試驗難度大，ABAQUS 憑借完善的土體本構模型和良好的樁土接觸功能，可方便進行樁土共同作用分析，典型樁土受力分析展示了其在該領域的應用過程。
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析，導管架下水和扶正分析。
基于ANSYS軟件模擬樁的擠入過程
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唐世棟，李 陽
（同濟大學 地下建筑與工程系，上海 200092）
摘 要：基于ANSYS 軟件分析了樁土之間的相互作用，模擬了樁打入時土中的應力、應變情況。通過結合ANSYS 中的接
觸分析和生死單元，以DP 材料來模擬土體，采用循環命令的方式來分析樁土接觸時復雜的應力狀態。模擬結果得到了圓孔
擴張理論和極限平衡法的驗證。
關 鍵 詞：ANSYS；樁；樁土作用；Drucker-Prager 屈服準則
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