ABAQUS 巖土工程 樁基礎(chǔ)的案例
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ABAQUS軟件廣泛應用于巖土工程有其技術(shù)方面的必然性。概括起來，ABAQUS的優(yōu)勢可以歸納為如下幾個方面：
（1）合理的材料本構(gòu)模型是進行正確分析的關(guān)鍵因素，ABAQUS提供了眾多的巖土材料本構(gòu)模型，能夠真實地反映土體性狀，如土體的剪脹性、屈服性等，適用于從黏土、砂土到巖石的各種巖土材料。ABAQUS擁有摩爾庫侖模型、Cam-Clay模型、Druker-Prager模型等模型，其中Cam-Clay模型是目前很多有限元軟件沒有提供的。另外，ABAQUS提供了開放、靈活的二次開發(fā)平臺，通過自定義子程序用戶可以建立特定的模型、實現(xiàn)特定的功能。
（2）土體是典型的三相體，其有效應力對土體的強度及變形影響較大。ABAQUS中的孔壓單元，可進行土體的固結(jié)、滲透分析，以滿足這一需求。ABAQUS中的Soil分析步，不僅提供了流固耦合的穩(wěn)態(tài)滲流、瞬態(tài)固結(jié)的功能，而且提供了針對非飽和土的分析功能。
（3）ABAQUS提供了Geostatic分析步，可準確、靈活得建立濕土（考慮靜水壓力的影響）和干土（不考慮靜水壓力的影響）初始應力狀態(tài)。
（4）ABAQUS強大的接觸功能，可正確模擬土體與結(jié)構(gòu)之間的脫開、滑移等現(xiàn)象。
（5）巖土工程往往涉及到復雜的邊界、載荷條件，因此軟件必須具有處理復雜工況的能力。ABAQUS提供了方便的單元生死功能，用于模擬建筑結(jié)構(gòu)的施工過程；還提供了無限元，以模擬地基無窮遠處的邊界條件。
綜合以上特點，ABAQUS可處理巖土工程的大部分問題，在該領(lǐng)域具有優(yōu)秀的適用性。
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展開 基礎(chǔ)灌注樁工程：鉆（沖）孔灌注樁
19、鉆（沖）孔樁分段制作的鋼筋籠，其長度以5——8m為宜，兩段鋼筋籠連接時可采用單面搭接焊，也可采用綁扎和點焊，但其接頭應按本章第17條的有關(guān)規(guī)定設(shè)置。
20、鉆（沖）孔樁鋼筋籠安裝完畢，應會同建設(shè)、設(shè)計單位和質(zhì)監(jiān)部門對該樁進行隱蔽工程驗收，合格后應及時灌注水下混凝土，其間歇時間不宜超過4h。灌注前應按本章第15條規(guī)定復測沉渣厚度。
21、水下混凝土拌和物應符合本章第二節(jié)操作工藝第 1條有關(guān)規(guī)定。
22、導管的構(gòu)造和使用應符合本章第二節(jié)操作工藝第 2 條有關(guān)規(guī)定。
23、灌注水下混凝土應遵守本章第二節(jié)操作工藝第3條有關(guān)規(guī)定。
三、質(zhì)量標準
1、保證項目
⑴灌注樁用的原材料和混凝土強度必須符合設(shè)計要求和施工規(guī)范的規(guī)定。
⑵成孔深度必須符合設(shè)計要求。以摩擦為主的樁，沉碴厚度不得大于200mm；以端承為主的樁，沉碴厚度不得大于50mm。
⑶實際澆注混凝土量嚴禁小于計算體積。
⑷灌注后的樁頂標高及浮漿的處理必須符合設(shè)計要求和施工規(guī)范的規(guī)定。
2、允許偏差見表1-2
鉆（沖）孔灌注樁允許偏差 表1-2
四、施工注意事項
避免工程質(zhì)量通病
⑴預防坍孔
1）在松散砂土或流砂中鉆進時應控制進尺選用較大比重、粘度、膠體率的優(yōu)質(zhì)泥漿，或投入粘土摻片石低錘沖擊。使粘土塊、片石擠入孔壁。如地下水位變化過大，應采取加高護筒、增大水頭等措施。嚴格控制沖程高度。
⑵預防鉆孔漏漿
加稠泥漿或投入粘土，慢速轉(zhuǎn)動，或在回填土內(nèi)摻片石，反復沖擊，增強護壁。
⑶預防樁孔偏斜
1）安裝鉆機時要使轉(zhuǎn)盤、底座水平。
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ABAQUS軟件廣泛應用于巖土工程有其技術(shù)方面的必然性。概括起來，ABAQUS的優(yōu)勢可以歸納為如下幾個方面：
（1）合理的材料本構(gòu)模型是進行正確分析的關(guān)鍵因素，ABAQUS提供了眾多的巖土材料本構(gòu)模型，能夠真實地反映土體性狀，如土體的剪脹性、屈服性等，適用于從黏土、砂土到巖石的各種巖土材料。ABAQUS擁有摩爾庫侖模型、Cam-Clay模型、Druker-Prager模型等模型，其中Cam-Clay模型是目前很多有限元軟件沒有提供的。另外，ABAQUS提供了開放、靈活的二次開發(fā)平臺，通過自定義子程序用戶可以建立特定的模型、實現(xiàn)特定的功能。
（2）土體是典型的三相體，其有效應力對土體的強度及變形影響較大。ABAQUS中的孔壓單元，可進行土體的固結(jié)、滲透分析，以滿足這一需求。ABAQUS中的Soil分析步，不僅提供了流固耦合的穩(wěn)態(tài)滲流、瞬態(tài)固結(jié)的功能，而且提供了針對非飽和土的分析功能。
（3）ABAQUS提供了Geostatic分析步，可準確、靈活得建立濕土（考慮靜水壓力的影響）和干土（不考慮靜水壓力的影響）初始應力狀態(tài)。
（4）ABAQUS強大的接觸功能，可正確模擬土體與結(jié)構(gòu)之間的脫開、滑移等現(xiàn)象。
（5）巖土工程往往涉及到復雜的邊界、載荷條件，因此軟件必須具有處理復雜工況的能力。ABAQUS提供了方便的單元生死功能，用于模擬建筑結(jié)構(gòu)的施工過程；還提供了無限元，以模擬地基無窮遠處的邊界條件。
綜合以上特點，ABAQUS可處理巖土工程的大部分問題，在該領(lǐng)域具有優(yōu)秀的適用性。
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展開 巖土工程設(shè)計與施工---天然地基上的淺基礎(chǔ)和基礎(chǔ)下的應力分布[Shallow Foundation] (C5)
1 引言
這節(jié)課討論天然地基上淺基礎(chǔ)的設(shè)計和基礎(chǔ)下的應力分布計算。對于基礎(chǔ)設(shè)計，由于地質(zhì)工程專業(yè)比土木工程專業(yè)的要求低，因此這節(jié)課側(cè)重理解最基本的概念和方法論，著重強調(diào)從巖土工程的角度來理解地基和基礎(chǔ)，更詳細的討論以及思考題目參看下面為土木工程專業(yè)的授課內(nèi)容:
基礎(chǔ)工程---第一章: 導論 (1)
基礎(chǔ)工程---第一章: 導論 (2)
基礎(chǔ)工程---第二章: 天然地基上的淺基礎(chǔ) (1)
基礎(chǔ)工程---第二章: 天然地基上的淺基礎(chǔ) (2)
2 地基與基礎(chǔ)
任何建筑物都建造在一定的地層上，建筑物的全部荷載都由它下面的地層來承擔。一般而言，將承受建筑物各種作用的地層稱為地基，而將建筑物與地基接觸的最下部分，也就是將建筑物的各種作用傳遞至地基的結(jié)構(gòu)物稱為基礎(chǔ)。可以認為受建筑物影響的那一部分地層稱為地基，建筑物與地基接觸的部分稱為基礎(chǔ)。對于巖土工程師來講，我們更關(guān)心的是地基。地基分為天然地基和人工地基，天然地基是未經(jīng)過人為處理即可滿足設(shè)計要求的地基，人工地基是經(jīng)過人工加固或處理后的地基。對于工業(yè)與民用建筑，地基和基礎(chǔ)比較容易區(qū)分，著重介紹一下橋梁工程的地基和基礎(chǔ)。橋梁上部結(jié)構(gòu)為橋跨結(jié)構(gòu)，下部結(jié)構(gòu)包括橋墩、橋臺及其基礎(chǔ)，如下圖所示。
要求掌握下面的概念：
(1) 地基：承擔建筑物荷載的地層。
(2) 基礎(chǔ)：介于上部結(jié)構(gòu)與地基之間的部分，即建筑物最底下的一部分。剛性基礎(chǔ)是不需配置受力鋼筋的基礎(chǔ)；柔性基礎(chǔ)是用鋼筋砼修建的基礎(chǔ)。
(3) 天然地基：自然狀態(tài)下即可滿足承擔基礎(chǔ)全部荷載要求，不需要人工處理的地基。
(4) 人工地基：天然地基的承載力不能承受基礎(chǔ)傳遞的全部荷載，需經(jīng)人工處理后作為地基的土體稱為人工地基。
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土木工程思維 樁基礎(chǔ)
在建筑過程中，基礎(chǔ)是至關(guān)重要的。擁有一個合格的基礎(chǔ)，建筑物的后期施工才能得到保障。而樁基礎(chǔ)在建筑基礎(chǔ)中應用廣泛，學好樁基礎(chǔ)的施工，是每一個施工人員的必備素質(zhì)。
本次主要介紹建筑基礎(chǔ)中的樁基礎(chǔ)工程的學習要點，包括三個方面的知識
了解樁的分類情況；了解干作業(yè)成孔灌注樁、套管成孔灌注樁、爆擴成孔灌注樁的施工方法。
熟悉混凝土預制樁的制作、起吊、運輸、堆放、連接的方法；熟悉錘擊法沉樁、靜力壓樁、振動法沉樁的原理和方法。
掌握泥漿護壁成孔灌注樁的施工工藝。
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雖然Abaqus也存在這樣的問題，但總體上還是能滿足巖土數(shù)值分析的特定需求的。本文簡單羅列了Abaqus在巖土數(shù)值分析中能實現(xiàn)的功能。
一、初始條件類
1）初始應力場（含孔壓場）
2）初始孔隙比
3）初始飽和度
4）初始溫度分布
5）初始場變量
二、分析步類型
1）總應力分析
2）有效應力
固結(jié)分析（飽和土、非飽和土）
3）熱-力-流耦合分析（同時考慮固結(jié)和傳熱）
4）動力分析
需要注意ABAQUS尚不能進行有效應力動力固結(jié)問題。
三、材料模型
1）線彈性（可考慮彈性模量隨某變量（如深度）的變化）
2）莫爾庫倫（常用于砂土、顆粒材料）
3）D-P（可加帽蓋）
4）修正劍橋模型（這也是ABAQUS優(yōu)于其它一般通用有限元軟件的地方）
5）用戶自定義材料（非常靈活）
四、接觸功能
1）ABAQUS中提供了三種接觸算法。general contact（通用接觸）、contact pairs（接觸對）和contact elements（接觸單元）。通用接觸一般在顯式算法中使用，在顆粒流等包含大規(guī)模接觸面等問題中尤其方便。
2）可模擬不同材料界面的力學和溫度相互作用（Interaction），如樁-土接觸面等。
3）ABAQUS提供了不同的約束條件，如Embedded region可模擬土釘，加筋土等。Tie可將兩個區(qū)域綁定在一起，網(wǎng)格劃分不連續(xù)時也可使用這一功能。
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abaqus在巖土工程的應用
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ABAQUS與巖土工程分析(全文)001.zip
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這一點ABAQUS也是完全滿足要求的，ABAQUS具有單元生死功能，可以精確的模擬填土或開挖造成的邊界條件改變；ABAQUS還tigong了無限元，可以模擬地基無窮遠處的邊界條件。
（5）巖土工程數(shù)值分析中必須考慮初始應力作用，ABAQUS專門tigong了相應的分析步，可以靈活、準確地建立初始應力狀態(tài)。
綜上所述，ABAQUS可以求解絕大部分巖土工程問題，在巖土工程中具有很好的適用性。
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ABAQUS軟件廣泛應用于巖土工程有其技術(shù)方面的必然性。概括起來，ABAQUS的優(yōu)勢可以歸納為如下幾個方面：
（1）合理的材料本構(gòu)模型是進行正確分析的關(guān)鍵因素，ABAQUS提供了眾多的巖土材料本構(gòu)模型，能夠真實地反映土體性狀，如土體的剪脹性、屈服性等，適用于從黏土、砂土到巖石的各種巖土材料。ABAQUS擁有摩爾庫侖模型、Cam-Clay模型、Druker-Prager模型等模型，其中Cam-Clay模型是目前很多有限元軟件沒有提供的。另外，ABAQUS提供了開放、靈活的二次開發(fā)平臺，通過自定義子程序用戶可以建立特定的模型、實現(xiàn)特定的功能。
（2）土體是典型的三相體，其有效應力對土體的強度及變形影響較大。ABAQUS中的孔壓單元，可進行土體的固結(jié)、滲透分析，以滿足這一需求。ABAQUS中的Soil分析步，不僅提供了流固耦合的穩(wěn)態(tài)滲流、瞬態(tài)固結(jié)的功能，而且提供了針對非飽和土的分析功能。
（3）ABAQUS提供了Geostatic分析步，可準確、靈活得建立濕土（考慮靜水壓力的影響）和干土（不考慮靜水壓力的影響）初始應力狀態(tài)。
ABAQUS強大的接觸功能，可正確模擬土體與結(jié)構(gòu)之間的脫開、滑移等現(xiàn)象。
（4）巖土工程往往涉及到復雜的邊界、載荷條件，因此軟件必須具有處理復雜工況的能力。ABAQUS提供了方便的單元生死功能，用于模擬建筑結(jié)構(gòu)的施工過程；還提供了無限元，以模擬地基無窮遠處的邊界條件。
綜合以上特點，ABAQUS可處理巖土工程的大部分問題，在該領(lǐng)域具有優(yōu)秀的適用性
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ABAQUS軟件廣泛應用于巖土工程有其技術(shù)方面的必然性。概括起來，ABAQUS的優(yōu)勢可以歸納為如下幾個方面：
（1）合理的材料本構(gòu)模型是進行正確分析的關(guān)鍵因素，ABAQUS提供了眾多的巖土材料本構(gòu)模型，能夠真實地反映土體性狀，如土體的剪脹性、屈服性等，適用于從黏土、砂土到巖石的各種巖土材料。ABAQUS擁有摩爾庫侖模型、Cam-Clay模型、Druker-Prager模型等模型，其中Cam-Clay模型是目前很多有限元軟件沒有提供的。另外，ABAQUS提供了開放、靈活的二次開發(fā)平臺，通過自定義子程序用戶可以建立特定的模型、實現(xiàn)特定的功能。
（2）土體是典型的三相體，其有效應力對土體的強度及變形影響較大。ABAQUS中的孔壓單元，可進行土體的固結(jié)、滲透分析，以滿足這一需求。ABAQUS中的Soil分析步，不僅提供了流固耦合的穩(wěn)態(tài)滲流、瞬態(tài)固結(jié)的功能，而且提供了針對非飽和土的分析功能。
（3）ABAQUS提供了Geostatic分析步，可準確、靈活得建立濕土（考慮靜水壓力的影響）和干土（不考慮靜水壓力的影響）初始應力狀態(tài)。
（4）ABAQUS強大的接觸功能，可正確模擬土體與結(jié)構(gòu)之間的脫開、滑移等現(xiàn)象。
（5）巖土工程往往涉及到復雜的邊界、載荷條件，因此軟件必須具有處理復雜工況的能力。ABAQUS提供了方便的單元生死功能，用于模擬建筑結(jié)構(gòu)的施工過程；還提供了無限元，以模擬地基無窮遠處的邊界條件。
綜合以上特點，ABAQUS可處理巖土工程的大部分問題，在該領(lǐng)域具有優(yōu)秀的適用性。
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ABAQUS與巖土工程分析(全文).
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ABAQUS軟件廣泛應用于巖土工程有其技術(shù)方面的必然性。概括起來，ABAQUS的優(yōu)勢可以歸納為如下幾個方面：
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(2)土體是典型的三相體，其有效應力對土體的強度及變形影響較大。ABAQUS中的孔壓單元，可進行土體的固結(jié)、滲透分析，以滿足這一需求。ABAQUS中的Soil分析步，不僅tigong了流固耦合的穩(wěn)態(tài)滲流、瞬態(tài)固結(jié)的功能，而且tigong了針對非飽和土的分析功能。
(3)ABAQUStigong了Geostatic分析步，可準確、靈活得建立濕土（考慮靜水壓力的影響）和干土（不考慮靜水壓力的影響）初始應力狀態(tài)。
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