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文档简介

1、基于ABAQUS的桩侧摩阻力仿真分析 0 引言 桩基设计的核心问题，不外是沉降和承载力两个方面。在以往的设计中，似乎桩侧摩阻力只是一个固定不变的值，而且往往估计过小。事实上，桩侧摩阻力的值是随着桩顶载荷，以及深度等各种因素而变的，而且深度效应较为明显。对于摩擦型单桩，其承载力主要由桩侧摩阻力承担。 所以，正确分析和计算桩侧摩阻力的分布及影响因素至关重要。传统的方法是做桩的破坏性载荷试验。然而，做桩的现场载荷试验既费工又费钱，尤其对于大直径桩，要进行这类试验需施加很大的试验载荷，无论是加载条件，还是试验技术都很困难。如何根据室内试验得到的有关资料，利用仿真分析的方法来确定桩侧摩阻力作用情况，进而

2、确定桩的竖向承载力，是值得广泛关注的问题。 1 建立桩土计算模型 在考虑土的非线性、桩周土分层、桩土间非线性相互影响、桩端有存渣、桩端及桩侧注浆加固、桩长及桩直径变化等因素时，有限元法是现阶段最适用的方法，它能解决由于试桩困难及实测费用大而无法大量进行的问题。 1.1 有限元模型 ABAQUS的接触模拟中，要在模型中的各个构件上建立表面，并建立接触对，采用主一从(Master-Slave)接触算法。选择主、从表面的原则是从属表面的网格划分更加精细，若网格密度相近，则应选择较柔软的材料表面为从属表面。 因此，这里选择土体表面为从属表面，如图1所不。图 1 接 触 面 模 型 在几何模型上，用大尺

3、寸来模拟半无限空间体，计算时土体的半径远大于桩横截面的半径(如土体半径取为桩横截面半径的40-60倍)。 对于单个的大直径超长桩的轴向受荷有限元分析，可简化为轴对称平面问题进行计算。文中采用4结点双线性轴对称单元。为了减小计算误差，同时也为了缩短计算时间，在桩土接触面附近单元网格划分的较细，而在远离接触面的土体，网格划分相对稀疏，如图2所示。 对桩体采用弹性体分析，土体采用弹塑性体分析。ABAQUS里提供了多种塑性本构模型阁，文中采用工程上常用的摩尔一库仑模型。ABAQUS软件可以考虑侧向土压力系数，在INITIALCONDITIONS中设置初始地应力及侧压力系数，并可在GEOSTATIC步中实

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