基于碼頭水平承載樁非線性數(shù)值模擬分析.pdf

1、樁基經(jīng)歷了漫長的發(fā)展之后,已經(jīng)成為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的主要形式。尤其在經(jīng)濟快速發(fā)展的今天,大型超高層建筑、港口碼頭樞紐以及海上石油平臺等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)受力多樣化,日趨復(fù)雜。關(guān)于樁承受豎向荷載,學者們已經(jīng)做了大量的研究并得出了成熟的理論,但關(guān)于樁基承受水平荷載的研究尚不夠成熟,本文通過泉州港碼頭工程中的實際地質(zhì)資料、氣象資料、樁基做研究背景,運用有限元分析軟件ANSYS建立單樁、群樁模型,通過計算樁基水平位移來分析樁土之間相互作用關(guān)系

2、,研究樁基在水平荷載作用下的工作規(guī)律,用來指導(dǎo)樁基在實際工程中應(yīng)用,達到安全、經(jīng)濟的效果。
　　本文先描述了水平承載樁國內(nèi)外的發(fā)展歷史以及一些研究水平承載樁的經(jīng)典方法,為后文樁基特性分析做鋪墊。由于樁土材料的特殊性,樁土在水平荷載的作用下呈非線性變形,非線性計算具有很高的復(fù)雜性,所以本文對非線性知識進行介紹。大型通用有限元軟件ANSYS是本文運用的主要軟件,三維仿真模擬是本文核心內(nèi)容,本文詳細描述了樁土模型的建立和計算過程,從材料

3、單元選取,網(wǎng)格劃分,接觸單元設(shè)置,一直到計算過程,都進行了詳細的介紹以及過程操作的理由和參考標準。
　　本文主要通過有限元計算,然后從后處理中提取大量計算數(shù)據(jù)進行分析、總結(jié)規(guī)律。有限元計算分析主要分為兩大塊,第一塊研究單樁在水平荷載作用下的工作特性,分別計算在不同樁徑D、樁入土深度L、土體模量E、豎向荷載F時,單樁水平位移,擬合位移數(shù)據(jù)總結(jié)單樁工作規(guī)律;第二塊在研究單樁水平承載性能的基礎(chǔ)上研究群樁,在不同工況下,分別計算群樁基礎(chǔ)水