变直径群桩有限元计算-abaqus

快十年前算的东西了，今天想起来，给大家分享分享思路。 

B=7200   l=2400   d=800*6

图1   

注：图中B为荷载板宽度，L为群桩的桩间距，。

图2  等边四边形变截面桩群桩布置平面图

   表1    数值模拟材料参数

一、变截面群桩计算

（1）桩基础钢筋按照通长考虑，有限元计算时桩体使用钢筋混凝土模量。

（2）岩土和混凝土参数已经列于表中。

（3）桩顶上有厚度300mm的褥垫层，桩顶进入褥垫层50mm。

（4）软件计算中需要考虑桩和地基的接触面。

（5）桩间距为两根桩中心的距离。

（6）荷载板表面的均布荷载每级15kN/m²，共施加40级荷载，累计加载量为600 kN/m²。

（7）荷载板（绝对刚性）外边缘到变截面桩扩径段中心为3D（变截面桩扩径段桩的直径，见图2）。

（8）边界条件：     水平方向为：从群桩中心向外侧不小于30m。

深度方向为：从桩顶向下不少于16m。

褥垫层的水平向边界与地基材料的边界相同。

二、工况

加固桩布置形式为等边四边形，桩间距为L。桩长为8m。扩径段桩长为2.55m，扩径段桩径为变化量D；标准段桩长为5.45m，标准段桩径为0.4m。具体见图1。

表2 计算工况

Ban 厚0.8

1   0.4*9   3.6

2   0.4*11   4.4

3   0.6*9   5.4

4   0.6*11   6.6

5    0.8*9   7.2

6    0.8*11   8.8 

Mesh 桩  0.05板0.2土加密区，设置线加密0.2 其余2

1

1296 elements have been generated on instance: ban136-1

8320 elements have been generated on instance: zhuangzheng400-1

35546 elements have been generated on instance: soil443d-1

2

1936 elements have been generated on instance: ban244-1

48800 elements have been generated on instance: zhuangzheng445d-1

31967 elements have been generated on instance: soil445d-1

3

2916 elements have been generated on instance: ban354-1

66395 elements have been generated on instance: zhuangzheng463d-1

44800 elements have been generated on instance: soil463d-1

4

4356 elements have been generated on instance: ban466-1

67332 elements have been generated on instance: zhuangzheng461-1

91616 elements have been generated on instance: soil465d1-1

5

138940 elements have been generated on instance: pile-1

5184 elements have been generated on instance: ban-1

29359 elements have been generated on instance: soil2-1

三、需要的结果

  1. 绘制P-s曲线和荷载位移表，荷载板上的施加荷载和荷载板中点的位移。  

2. 极限荷载时的位移场等值线图、塑性应变等值线图。

3. 复合地基极限荷载（P-s曲线有拐点就用拐点对应的荷载为极限荷载；如果P-s曲线无拐点，荷载板中点位移为20mm时对应的荷载为极限荷载）时，桩的承载力数值、上层软土层地基承载力数值。

4. 某个或某几个截面上桩体与桩间土发生了相同的位移沉降（也称为等沉面）。

5. 桩顶应力（平均值），褥垫层下的桩间土表面应力（平均值）。

四、需要的结果-典型断面