abaqus筏基礎(chǔ)
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時間：2023-02-27
abaqus筏基礎(chǔ)的實例教程
工程概況
本項目位移地鐵旁，由于地鐵隧道要求，結(jié)構(gòu)地下室筏板基礎(chǔ)邊必須與地鐵邊線保持足夠的安全距離，因此結(jié)構(gòu)的筏板在靠近地鐵一側(cè)不能挑出太大。這使得上部結(jié)構(gòu)的最外側(cè)框架柱距離筏板邊界距離不滿足構(gòu)造要求.設(shè)計時，通過牛腿將上部框架柱與下部地下室外墻連在一起，共同分擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳來的豎向荷載，如圖1所示。采用ABAQUS軟件對樁筏基礎(chǔ)進行小震及等效中、大震作用下的有限分析，驗證該處理方式的安全性，分析不考慮土的有利作用，計算結(jié)果偏安全。
圖1 樁筏基礎(chǔ)布置圖
2 有限元模型
圖2 樁筏基礎(chǔ)有限元分析模型
根據(jù)圖1的結(jié)構(gòu)樁筏基礎(chǔ)布置圖，分析模型取矩形虛線范圍內(nèi)3個柱范圍筏板基礎(chǔ)為研究對象，模型平面尺寸為27mX9m。在ABAUQS軟件中建立有限元模型，模型如圖2所示，為排除邊界約束的影響，有限元分析結(jié)果以中間柱筏板為準。
2.1 混凝土及型鋼單元
混凝土及型鋼單元采用C3D4實體單元，中心區(qū)混凝土材料本構(gòu)采用ABAQUS提供的損傷塑性(Concrete Damage Plasticity)模型，如圖3所示，考慮混凝土受壓和受拉損傷，材料參數(shù)根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》取值。其余范圍混凝土采用彈性模型，僅考慮材料剛度對分析區(qū)域的影響，不考慮該部分混凝土進入塑性。其中，樁基及筏板混凝土材料C40，框架柱混凝土材料C60。
型鋼鋼管采用彈性模型，材料Q345。
圖3 ABAQUS混凝土損傷塑性模型
參考上海現(xiàn)代建筑設(shè)計（集團）有限公司技術(shù)中心編著的《動力彈塑性時程分析技術(shù)在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用》，混凝土損傷程度可用混凝土損傷系數(shù)dc表征。C40混凝土損傷程度與對應(yīng)的dc值關(guān)系如表1所示。
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abaqus筏基礎(chǔ)的最新內(nèi)容
SAFE： 對于混凝土樓板、基礎(chǔ)筏板等有較好的計算分析方法。
ETABS： 有明顯的層的概念，設(shè)計功能強大，提取指標更加便利，抗震性能評估、計算效率等功能也在逐步升級。
SAP2000： 分析功能更加通用，計算方法更多，更偏向于通用有限元軟件，理論上通過對有限元模型的認為設(shè)置，可以得到SAFE和ETABS的結(jié)果，只不過對工程師理論要求比較高。
采用ABAQUS軟件對樁筏基礎(chǔ)進行小震及等效中、大震作用下的有限分析，驗證該處理方式的安全性，分析不考慮土的有利作用，計算結(jié)果偏安全。
圖1 樁筏基礎(chǔ)布置圖
2 有限元模型
圖2 樁筏基礎(chǔ)有限元分析模型
根據(jù)圖1的結(jié)構(gòu)樁筏基礎(chǔ)布置圖，分析模型取矩形虛線范圍內(nèi)3個柱范圍筏板基礎(chǔ)為研究對象，模型平面尺寸為27mX9m。
基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)。地下室平面長約580m，寬約108m。地上裙房長約530m，寬約80m，上部分布有6座塔樓。地下結(jié)構(gòu)混凝土強度等級：基礎(chǔ)、梁板以及地下室外墻為C35，柱為C50。整體基礎(chǔ)沿平面兩個主軸方向設(shè)13條溫度后澆帶（圖1中的陰影條帶），寬度統(tǒng)一1000mm，見下圖。
針對這種情況，本文用VC++6.0開發(fā)框筒結(jié)構(gòu)－樁筏基礎(chǔ)－土相互作用有限元分析程序（簡稱LWS程序）。
本程序設(shè)計目標是利用VC++6.0對ANSYS進行封裝。用VC++6.0對ANSYS模擬框筒結(jié)構(gòu)－樁筏基礎(chǔ)－土相互作用進行二次開發(fā)，用戶只需輸入諸如地震波、計算時間步長、阻尼比等物理性能參數(shù)等，系統(tǒng)就能自動調(diào)用ANSYS計算程序，自動進行網(wǎng)格劃分、地震動加載以及自動求解。
針對這種情況，本文用VC++6.0開發(fā)框筒結(jié)構(gòu)－樁筏基礎(chǔ)－土相互作用有限元分析程序（簡稱LWS程序）。
本程序設(shè)計目標是利用VC++6.0對ANSYS進行封裝。用VC++6.0對ANSYS模擬框筒結(jié)構(gòu)－樁筏基礎(chǔ)－土相互作用進行二次開發(fā)，用戶只需輸入諸如地震波、計算時間步長、阻尼比等物理性能參數(shù)等，系統(tǒng)就能自動調(diào)用ANSYS計算程序，自動進行網(wǎng)格劃分、地震動加載以及自動求解。
