ABAQUS與巖土工程（三）——地應(yīng)力平衡（高級(jí)）

2016-10-05 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

各位寶寶在路上堵得可舒坦?思來(lái)想去,小胖決定今天還是要給大家添點(diǎn)堵。

上次我們介紹了地表不平整的情況下如何進(jìn)行地應(yīng)力的平衡(點(diǎn)我我是傳送門)。其實(shí)都是些操作層面的事情,寶寶們只要記住多嘗試,一次不行來(lái)兩次三次四次。

后來(lái)又有小盆友在群里問(wèn)有建筑物的情況咋平衡?小胖還是那句話:管它什么情況,先放在一起算一遍再說(shuō)——你得先算一遍不通,才知道怎么往下進(jìn)行不是?也不要傻傻地聽(tīng)信謠言,說(shuō)需要第一步加上建筑物,算一遍重力,再用Geostatic平衡——試過(guò)的寶寶肯定知道,這完全不可行嘛。如果需要計(jì)算開(kāi)挖等施工對(duì)建筑物的影響,必須以建筑物已經(jīng)存在的狀態(tài)為起始進(jìn)行開(kāi)挖的模擬,這是常識(shí)啊。

今天我們以群樁基礎(chǔ)為例,來(lái)看下有群樁的時(shí)候,地應(yīng)力是咋平衡的。

模型概況

小胖這次選擇的模型很簡(jiǎn)單,也并沒(méi)有按照設(shè)計(jì)慣例來(lái)。整個(gè)土體10*10*50m,承臺(tái)4*4*2m,樁徑1m,長(zhǎng)18m。土體Mohr-Coulomb,c=10kPa,phi=20,E=10MPa,nu=0.3,gamma=18。樁基線彈性。具體的剖分過(guò)程,寶寶們可以看百度傳課的高清視頻,鏈接見(jiàn)文章底部“閱讀原文”。小胖就不貼圖浪費(fèi)大家寶貴的流量了。

注意,本次建模小胖在part里就直接將重力方向設(shè)為了沿Z軸,因此在assembly中不必再對(duì)模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

樁土接觸

樁土接觸采用標(biāo)準(zhǔn)的surface-to-surface接觸,本構(gòu)采用庫(kù)倫摩擦,摩擦系數(shù)0.3。小胖再次強(qiáng)調(diào),各位寶寶建模時(shí),盡量減少接觸對(duì),比如本例中,小胖總共建立了兩組接觸/約束:一組是樁基、承臺(tái)側(cè)面及承臺(tái)地面與土體的接觸,另一組是樁端與土體的約束(Tie)。這樣能較好地保證模型的收斂性。

分析步

本次模型我們還是采用Geostatic分析步,automatic進(jìn)行平衡,控制位移0.5 mm。我們的初始增量步暫時(shí)用1。

Nlgeom我們選擇關(guān)閉,也就是不考慮幾何非線性(想知道什么是幾何非線性?點(diǎn)我我是傳送門)。因?yàn)槲覀儾捎玫氖荊eostatic-automatic的平衡方式,每次迭代模型的最大位移不會(huì)超過(guò)我們給定的0.5mm,因此完全可以采用small-strain分析。

荷載和邊界很常規(guī),初始地應(yīng)力從predefined field里面定義。注意寶寶們最好能對(duì)土體和樁基分別進(jìn)行地應(yīng)力賦值,見(jiàn)下圖