abaqus強夯地基模擬
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-02-27
abaqus強夯地基模擬的視頻教程
abaqus強夯地基模擬的實例教程
有限元模擬臨坡地基
模型概況
基礎形式：條形基礎
基底摩擦條件：完全粗糙
作用在基礎上的荷載：豎向荷載
模擬的目標
1、臨坡地基初始應力狀態
2、條形基礎持力層在極限狀態的位移場
3、地基極限承載力
模型的注意事項
1、基礎簡化為剛性基礎。其位移方向不確定，需要在模型中包含基礎
2、 該問題簡化為平面應變問題，采用 CPE4 四節點平面應變單元
3、 基底“完全粗糙”，在模型中采用簡化的方式實現：基底與地基共節點
4、 地基土體在彈性階段采用線彈性本構模型，塑性階段采用莫爾-庫倫本構模型
5、 為確保基礎持力層達到極限狀態，在基礎頂面中點施加足夠大的豎向集中荷載
有限元模型
在加載分析步中，在基礎頂面施加集中荷載 2000kN（等效為每延米2000kN）（見下圖），以此確保地基達到破壞狀態。
臨坡基礎持力層極限狀態下的位移場、PEMAG云圖
分析步時間與基底豎向位移的關系曲線
曲線在分析步時間為 0.74 時，發生明顯轉折，可以判斷基礎持力層達到極限破壞的狀態。
對應的地基極限承載力為 0.74 × 2000 = 1480 kN/m。
臨坡地基初始應力場設置
本例中，由于地基邊坡的地表不是水平的，所以初始應力場不能采用“有限元模擬條形基礎持力層，abaqus 地基初始應力場設置（二）”中的方法設置。
需要采用從外部導入的方法設置初始應力場（設置過程復雜，后面將會制作視頻進行介紹）。以下只做簡單介紹（如急需知道詳細操作請留下郵箱，我會發送詳細教程）。
1、在建模的最初階段，把所有材料都按地基土設置，先不添加塑性部分的本構模型。計算臨坡地基在自重作用下的應力分布，如下圖所示。并將計算結果數據庫文件做好備份，后面用于導入。
展開 有限元模擬條形基礎持力層
模型概況
基礎形式：條形基礎
基底摩擦條件：完全粗糙
荷載情況：基礎承受豎向荷載
模擬的目標
1、地基初始應力狀態
2、條形基礎持力層在極限狀態的位移場
3、地基極限承載力
模型的注意事項
1、 基礎簡化為剛性基礎
2、 該問題簡化為平面應變問題，采用 CPE4 四節點平面應變單元
3、 基底“完全粗糙”在模型中的體現：約束基底范圍的水平位移
4、 彈性階段采用線彈性本構模型，塑性階段采用莫爾-庫倫本構模型
5、 基礎埋深范圍內的土層的重力以等效荷載替代
6、 獲取基礎持力層“荷載沉降曲線”的方法：指定基底范圍的沉降，沉降值要足夠大，確保持力層進入極限破壞狀態。通過給定的沉降求解基底范圍節點的豎向約束力。
有限元模型
在加載分析步中，指定基底范圍的沉降為 y 方向 -0.3m（見下圖），以此確保地基達到破壞狀態。
基礎持力層極限狀態下的位移場
通過 YZ 平面鏡像，得到左部分的位移場。
基底壓力與沉降關系曲線
從關系曲線拐點處可以得到基礎持力層的極限承載力：320.7 kPa。
地基初始應力場設置
本例的地基初始應力場是由自重、基礎埋深范圍內土體等效荷載產生的。
在 Initial 初始步中定義 Geostatic stress ,分別設置地基模型頂面、底面的豎向坐標和對應的應力（如下圖），ABAQUS 會根據兩端的應力進行線性插值構建應力場。
此外，要保證初始應力場的平衡，需要在 geostatic 分析步正確施加地基的重度（Body force）、外荷載（基礎埋深范圍土體的等效荷載）。
展開 在ABAQUS中如何采用DISP或者VDISP子程序模擬地基中地下水位的升降（以正弦波形式）？
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有限元模擬臨坡地基
模型概況
基礎形式：條形基礎
基底摩擦條件：完全粗糙
作用在基礎上的荷載：豎向荷載
模擬的目標
1、臨坡地基初始應力狀態
2、條形基礎持力層在極限狀態的位移場
3、地基極限承載力
模型的注意事項
1、基礎簡化為剛性基礎。其位移方向不確定，需要在模型中包含基礎
2、 該問題簡化為平面應變問題，采用 CPE4 四節點平面應變單元
3、
有限元模擬條形基礎持力層
模型概況
基礎形式：條形基礎
基底摩擦條件：完全粗糙
荷載情況：基礎承受豎向荷載
模擬的目標
1、地基初始應力狀態
2、條形基礎持力層在極限狀態的位移場
3、地基極限承載力
模型的注意事項
1、 基礎簡化為剛性基礎
2、 該問題簡化為平面應變問題，采用 CPE4 四節點平面應變單元
3、 基底“完全粗糙”在模型中的體現：約束基底范圍的水平位移
