單樁基礎的案例
基于CEL法的單樁基礎貫入過程模擬（考慮應變軟化與應變率效應） ￥50
<p><strong>【注意】考慮到后臺咨詢較多，最新帖子更新了子程序與CEL建模的講解視頻，請大家按需購買</strong></p><p><a href="https://www.yqgqt.org.cn/post/1983546" rel="noopener noreferrer" target="_blank">基于CEL法的單樁基礎貫入過程模擬：考慮應變軟化與應變率效應_abaqus cel實例 ABAQUS二次開發-技術鄰</a></p><p>在abaqus軟件中基于<a href="https://www.yqgqt.org.cn/service/abaqus_cel" rel="noopener noreferrer" target="_blank">CEL</a>法的分層地基單樁基礎貫入過程模擬，通過編寫VUSDFLD子程序考慮了軟土的應變軟化效應與應變率效應。</p><p>以某海上風機項目為背景，為節約計算資源，建立了1/8模型。</p><p>附件包含CAE模型、應變軟化與應變率效應子程序，以及包含CEL法的建模、材料屬性設置、接觸關系設置等的資料以及一個演示視頻。
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<p>基于python的海上風機分層地基單樁基礎參數化建模程序，可交互式完成任意尺寸單樁基礎、復雜分層地基的從建模到提交作業全流程，如下：</p><p>1.單樁尺寸與地基層數</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202312/attachment/1e074c2e248c428aa58ac2d9ea9d4d00.png" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202312/attachment/1e074c2e248c428aa58ac2d9ea9d4d00.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202312/attachment/1e074c2e248c428aa58ac2d9ea9d4d00.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202312/attachment/1e074c2e248c428aa58ac2d9ea9d4d00.png?
展開 基于CEL法的單樁基礎貫入過程模擬：考慮應變軟化與應變率效應 ￥100
背景
單樁基礎在巖土工程與海洋工程中應用廣泛，其貫入過程直接影響承載力、沉降以及后期的服役性能。傳統的分析方法通常依賴于靜力學近似或經驗公式，但在高速貫入或復雜土體條件下，這類方法往往難以準確反映真實機理。為此，數值模擬技術逐漸成為研究單樁動力學行為的有力工具。
內容
本案例介紹一種基于 CEL（Coupled Eulerian–Lagrangian）方法 的單樁貫入模擬思路。CEL法通過在樁體采用Lagrangian網格、土體采用Eulerian描述的方式，能夠自然處理大變形問題，避免了純Lagrangian網格嚴重畸變的困境。這種方法特別適合樁土相互作用、沖擊載荷和復雜邊界問題的研究。
在模型構建中，除考慮土體強度隨埋深的變化外，還引入了 應變軟化 與 應變率效應 兩個關鍵因素。應變軟化反映了土體在達到峰值強度后強度逐漸降低的特性，對預測貫入阻力和樁周土體擾動范圍具有重要意義。而應變率效應則考慮了土體在高速加載下強度和剛度隨加載速率的增加而提高的規律。這兩者在樁貫入問題中往往是同時存在的：軟化決定了樁入土后的長期穩定性，速率效應則主導了瞬時的動力響應。
通過研究，可以得到以下幾點主要認識：
軟化效應：若忽略，可能會高估貫入阻力，導致溜樁等事故發生。
速率效應：對貫入速度較大的情況，土體等效強度提升明顯，使樁貫入力顯著增大；但該效應在慢速貫入下相對有限。
相比傳統有限元方法，CEL模擬不僅能捕捉樁端土體的流動與回填現象，還能清晰展現樁周土體擾動區的形成與演化。提供了一個更接近實際工況的分析工具。
應用領域
樁體、軟土貫入儀器貫入過程等軟土大變形領域
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<p><span style="background-color: rgba(18, 18, 18, 0);">單樁基礎</span>海上風機浪流荷載計算程序-Matlab-P-M譜</p>
ABAQUS在風力發電基礎（單樁）中的應用
一、工程背景
以某海上風力發電機單樁基礎為例，對海洋樁基受波浪荷載的動力響應進行計算分析。海洋環境參數、地質及樁體材料參數和尺寸，如下表所示。
二、建模過程
基本模型
2.網格劃分
三、計算結果
地應力平衡
樁頂端時間位移曲線（水平）
四、結論
地應力平衡后，應力分布呈現規律化分布：樁端應力較大，以此為中心，應力逐漸遞減
水平方向上，樁頂端位移在前20秒變化較小，隨后出現波浪形變化，在25秒時，發生最大負位移，在50秒時，出現最大正位移。
五、計算機信息
CPU：i5 11400
RAM：8GB
計算時長：2min
科研分享 | 單樁基礎海上風力發電機的模態阻尼識別
01
背景
許多大型海上風電場項目使用單樁基礎來實現經濟高效的設計。在這些單樁結構的設計過程中，由于風荷載和波浪荷載的共同作用而產生的疲勞是需要考慮的最重要問題之一。
結構共振與風力渦輪機動力的重合可能導致大幅度應力和隨后的加速疲勞。正確估計風力發電機的阻尼比非常重要，因為共振時的振動振幅與阻尼比成反比。海上風力發電機第一彎曲模態的整體阻尼包括空氣動力阻尼、由結構裝置（如調諧質量阻尼器）產生的阻尼和附加阻尼（如結構、水動力和土壤阻尼）的組合。與陸上結構相比，附加阻尼進一步受到土壤阻尼和水動力阻尼等效應的影響.現有的分析方法可用于估算靜止和旋轉風力渦輪機的氣動彈性阻尼。然而，需要實驗結果來驗證和/或改進分析方法。
展開 海上風電基礎型式
為了適應不同水深，不同的海上風電基礎形式也逐漸形成，主要包括以下型式：
1）單樁基礎：單樁基礎由鋼管焊接而成，根據安裝方式的不同，樁和塔架之間采用焊接法蘭或套管法蘭進行連接。單樁基礎可以通過兩種方式進入海床，液壓錘擊或鉆入，二者的選擇主要依靠樁直接來決定，單樁結構對水深變化具備一定的適應性，但其結構對基礎振動十分敏感，易受海床地質影響。
2）導管架基礎：由鋼管樁通過導管架固定結構物，可以保證平臺結構整體性，建造形式相對簡單，可利用其結構特點加大承載能力。導管架基礎適宜安裝在水深范圍在 20m-50m 左右的范圍內，其具有結構簡單、安全性高、造價較低的特點，所以導管架基礎的應用越來越廣泛。
3）重力基礎：其主要依靠自身的巨大體積和重量保持結構的穩定。該基礎結構在安裝前需提前進行海底安裝準備，但其結構相對簡單、造價低廉，受到海底沙粒影響較小，穩定性和可靠性均已通過工程實際得到了證實。
4）負壓桶（吸力桶）基礎：負壓筒基礎通常包括單桶和多桶兩種形式。該基礎形式適用于軟黏土，結構穩定性同樣依靠自身重力來實現，但其在安裝下沉的過程中極易出現傾斜，需不斷對其方向進行調整。目前，負壓筒基礎在海洋風電領域的應用并沒有得到推廣，可靠性也需要不斷地研究加以證實。
5）浮動平臺結構：浮動平臺結構，目前較為常見的主要有：張力腿平臺(TLP)、SPAR 型平臺和半潛式平臺等海洋油氣工業常用的結構形式，它們在近幾年逐漸應用于風力發電領域，其工作水深可達到200m 或更大水深海域，是進軍深海的重要基礎形式。
展開 砂土剛度衰減模型在海上風電工程中的應用
計算機配置：
CPU:Intel(R) Core(TM) i7-10750H CPU @ 2.60GHz 2.59GHz(11核)
內存：32GB
計算耗時：
大直徑單樁基礎：9h
負壓筒基礎：12h
導管架基礎：25h
招聘工程師，月入5萬 | 漂浮式結構基礎 / 海上樁基礎設計與仿真研究等方向
公司名稱：杭州某公司
崗位名稱：漂浮式結構基礎高級/主任工程師、海上樁基礎設計與仿真研究工程師
薪資范圍：35-50K/月
工作地點：杭州、溫州、無錫
漂浮式結構基礎高級/主任工程師
工作職責：
1、負責參與公司漂浮式基礎的方案制定，以及與外部單位的工作溝通，方案評審等工作；
2、負責公司自研浮式基礎的結構主尺度規劃scantling屈服、屈曲、疲勞分析圖紙繪制工作；
3、負責浮式基礎結構專業的船級社送審工作。
任職資格：
1、具備漂浮式基礎浮體主尺度規劃(scantling)、浮體總體局部結構屈服、屈曲疲勞分析的能力；
2、參與過兩個以上大型海工浮浮體項目。
海上樁基礎設計與仿真研究工程師
工作職責：
1. 海上風電大直徑單樁基礎研究與設計；
2. 吸力筒基礎、漂浮式基礎的樁錨研究與設計；
3. 對陸上風機基礎結構有創新構思和研究能力；
4. 樁-土相互作用研究和分析，包括仿真計算和試驗。
任職資格：
1、博士學歷優先，土木工程、巖土工程、結構工程、工程力學相關專業；
2、負責過海上風電項目大直徑單樁基礎設計，或大型港口工程樁基礎設計背景；
3、具有工程項目地質分析經驗和巖土工程專業知識，對大直徑樁土作用修正、土壤阻尼、循環荷載下地基軟化、土塞效應等復雜樁土耦合作用有深入認識；
4、掌握設計及分析計算軟件，如：ABAQUS，ANSYS、Midas GT、SACS等。具備3年及以上海上風電、巖土工程和樁基礎設計經驗或技術研究經驗。
簡歷投遞：hr@jishulink.com
或掃碼聯系：王女士
展開 試驗洞悉工程|隔振溝現場試驗與效率比較
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圖4 動力驅動裝置
試驗設計?
本節主要介紹利用自主研制的水平循環加載裝置研究單樁基礎在循環荷載作用下樁基和樁周土體累積變形發展過程以及樁身內力的變化。
圖5為單樁基礎模型試驗的傳感器布置示意圖，包括3 個激光位移計（J1、J2、J3）、11 對應變片以及一個拉力傳感器。其中J1 位于泥面以上0.5D（D 為樁徑）的樁身上，J2 位于樁右側泥面的1.6D處，J3 位于樁右側泥面的2.6D 處。其中J1 用于測量循環荷載作用下模型樁位移，J2、J3 則用于測量樁周土體的位移發展狀況。11 對應變片按間距為5～6 cm 對稱分布在樁兩側，第1 個位于泥面以上3 cm，最后一個位于樁底，用于測量樁身的內力變化。拉力傳感器L 布設在泥面以上4D 的樁身位置處，用于測量施加到樁身上的荷載變化情況。
圖5 模型試驗傳感器布置剖視圖
循環荷載作用下的單樁模型試驗主要步驟有：試驗前準備工作，包括：① 調試加載裝置和傳感器標定；② 模型土制備；③ 試驗加載；④ 試驗結束，整理儀器并處理分析數據。其中，試驗的關鍵步驟為模型土的制備。
試驗結果分析?
對于淤泥質軟土地基，相較于靜荷載，循環荷載對樁基礎及樁周土體的位移有重大影響。
展開 
塔吊基礎必須打樁嗎？
【回答1】
塔吊基礎可以設一根樁，這是不容懷疑的，但是需要多大的樁需要計算，是不是經濟更要計算。
完全可以的。在送電線路里，很多時間采用單樁。線路塔頂上有很大的水平拉線，對樁頂產生較大的彎矩，也就是傾覆副力矩。而且比塔吊更不利的是，有較大的水平力。而塔吊，主要是傾覆力矩和豎向力。
其實打1根樁與打2根樁是一樣的，塔吊是360度轉動工作的——在與樁軸線相交90度時。
理論上打1根樁是可以的。無樁基礎，照樣沒問題，一般塔吊結構立柱都是正四方形的，單樁在形心即可，不考慮樁的抗彎作用，由承臺單獨抗傾覆。
本人沒見過單樁基礎的實例，但一般的施工軟件都提供單樁、三樁、四樁基礎，沒有二樁的。
【回答2】
抗傾覆驗算過不了的，最好還是4根樁。
就算承載力可行，那穩定性可以嗎？
【回答3】
初步分析如果有打樁機械在，從計算受力時用偏心壓力法公式分析，打多根樁，合理布置樁位。比一根巨大的樁，更合理經濟。
問題三：【塔吊基礎方案是否要專家論證？】
是不是所有施工場地的塔吊方案必須要通過專家論證才可以實施？
【回答1】
不一定。同樣的格構式塔吊基礎方案，杭州需要論證，有些地方就不需要論證。一般建設行政主管部門認為有必要就得專家論證。比如某年的平安夜，杭州豐潭路上的一個工地塔吊倒塌，砸死一個挖掘機司機。該塔吊的基礎為格構柱鋼平臺形式，自此以后該類型的基礎就必須進行專家論證。
一般認為，塔吊在以下情況下需要專家論證
1、超過獨立高度要論證 ，獨立高度一般QTZ63機型為40米左右，QTZ80為46米左右，QTZ250為60米左右。
2、塔吊的基礎為格構柱鋼平臺形式，該類型的基礎就必須進行專家論證。
3、格構柱塔吊基礎是必須要專家論證。
【回答2】
沒有規范要求塔式起重機的專項施工方案需要專家論證。
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