復合地基固結沉降
關注創建者：匿名 創建時間：2021-11-22
復合地基固結沉降的視頻教程
復合地基固結沉降的實例教程
今天分享一個計算復合地基固結沉降的abaqus模型。很多初次對復合地基建模新手總是會疲于處理復雜的接觸問題。如果是帶樁帽的剛性樁，一個模型的接觸面可能會有上百個，很容易出現接觸問題。
模型簡介：樁網復合地基abaqus模型，cae文件版本為2019，也可以用inp文件生成cae文件，這個對版本沒有要求。模型分析的目的是得到填土過程中地基固結沉降，模型各部分尺寸如下圖。
網格劃分后的模型如下圖所示。建模時候建立了很多個樁間距的模型，因此
土工格柵embedded在墊層內，實際上的格柵的網格尺寸很小，不可能按照實際尺寸進行建模，可以采用單位長度范圍內的格柵抗拉剛度等效的方法方法格柵的尺寸。
模型中解除對共有194對接觸對，下圖中204包含了模型計算過程中為實現填土加載設置的kill單元體操作，見interaction管理器的最后幾欄。
模型接觸對處理技巧：先用“Find contact pairs” 自動搜索接觸對，注意看第一列，他是以兩個part名加短橫線命名接觸對，短橫線之前的是主面，短橫線之后是從面。樁網復合地基中，樁由于剛度較大，必須是主面，根據這一點要求，選中樁名字在后的接觸對，然后點擊切換主從面，點擊一次就行，點擊完成后接觸面名稱不會變，但是主從面已經對換了。
分析完成后結果如下圖，其他細節可以從模型中查看。
展開 abaqus水泥土樁復合地基固結沉降變形分析
該例題來自教程Applied Soil Mechanics with ABAQUS and Plaxis Applications，通過該案例可以學習采用abaqus粘性土固結沉降與時間的關系，并通過計算值與理論值對比可知，數值計算結果與理論值非常接近可靠。學習了劍橋模型參數的設置、孔壓邊界條件的設置、有效地應力概念以及結果后處理！
ABAQUS 原始鄧肯張模型模擬3D比奧固結沉降 ￥66.67
鄧肯張模型(duncan-chang model)模擬3維比奧固結(biot consolidation)沉降
1、 模型建立
建立一個10m*10m*10m的土體，干密度為1.8t/m3，水的容重為10kN/m3，假設地下水位與土體地面齊平，即土體為飽和土。
土體本構為原始鄧肯張模型(duncan-chang model)：該本構為非線性彈性本構，彈性模量和泊松比隨著圍壓的變化而發生變化，包含11個材料參數，通過子程序UMAT使鄧肯張模型的應力應變關系在ABAQUS中得以實現。
模型邊界條件：
1） 土體底部固定，四周邊界僅允許發生豎向沉降位移，土體在自重及初始圍壓50kPa下進行預固結；
2） 模型只能通過表面進行排水；
3） 在取得地應力平衡后，在土體頂部施加200kPa壓強使土體發生固結沉降。
模型初始條件：
1） 模型初始固結壓強為50kPa，在自重（重力加速10m/s2）條件下，在ABAQUS中建立初始地應力平衡（即，初始有效應力平衡）；
2） 模型初始孔隙率為1.5（即，初始孔隙率的平衡）；
3） 模型假設孔壓呈線性分布，頂面孔壓為0，底部初始孔壓為100kPa（即，初始孔隙水壓力平衡）；
4） 賦予模型狀態變量：歷史上最大的偏應力，固結應力和應力水平。
2、 模擬結果
模擬結束時的孔隙水壓力分布圖
模擬結束時的土體有效應力分布圖
土體表面的時間應變曲線
土體表面的時間沉降曲線
土體的初始固結壓力（賦予土體的初始狀態變量）
展開 計算出的垂直沉降時間歷程如圖4.29所示，將其與通過分析得出的最終固結沉降進行比較。 理論解與有限元解之間存在非常顯著的差異。 差異主要歸因于以下事實：
問題是二維合并問題； 一維分析解[方程式（4.11）和（4.12）]僅得出最終固結沉降量的近似值。 造成這種差異的另一個原因是，假設要在分析溶液中使用的每個粘土子層的中心處計算σ時，假定土壤具有均一性和線性彈性。 實際上，該示例中的土壤是非均質的和非彈性的：它由一層沙和一個厚的彈塑性粘土層組成，其參數隨深度而變化，并在有限元解決方案中予以考慮。
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該模型模擬剛性條形基礎(strip foundation)在滲流固結作用下的地基承載力。該工況在陸地粘土地基和海洋淺基礎(shallow foundation)中被廣泛考慮。為考慮比奧固結對地基承載力的影響，該模擬采用修正劍橋模型(MCC)。該模型(MCC)被廣泛應用于粘土的滲流固結當中，能較準確地預測因滲流固結導致的土體沉降
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1、 模型建立
建立一個10m*10m*10m的土體，干密度為1.8t/m3，水的容重為10kN/m3，假設地下水位與土體地面齊平，即土體為飽和土。
土體本構為原始鄧肯張模型(duncan-chang model)：該本構為非線性彈性本構
abaqus水泥土樁復合地基固結沉降變形分析
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模型簡介：樁網復合地基abaqus模型，cae文件版本為2019，也可以用inp文件生成cae文件，這個對版本沒有要求。
可以采用擴展的劍橋模型來假設黏土是彈塑性的。 粘土層分為六個相等的子層。 表4.6給出了每個黏土子層的劍橋模型參數。 該表還給出了每個子層的原位應力和預固結應力。 計算合并結算使用有限元合并程序在加載的帶材區域相對于時間的中心位置。
SOLUTION（文件名：Chapter4 Example8.cae）：如您所知，參數κ定義了劍橋模型中土壤的彈性行為，并且通過方程式κ
該例題來自教程Applied Soil Mechanics with ABAQUS and Plaxis Applications，通過該案例可以學習采用abaqus粘性土固結沉降與時間的關系，并通過計算值與理論值對比可知，數值計算結果與理論值非常接近可靠。學習了劍橋模型參數的設置、孔壓邊界條件的設置、有效地應力概念以及結果后處理！
