桩土动力分析中接触模型的研究

本文分析了目前常用ANSYS软件中土—结构动力作用中接触单元的工作机理,认为采用此软件中的接触单元对桩土动力接触分析会带来一定的误差。文中通过对桩—土—结构的动力相互作用简化分析中常用的Goodman接触单元的分析,在现有的Goodman单元的基础上加上阻尼成分,解决了Goodman单元只能考虑桩土之间力的传递,而不能考虑桩土动力相互作用中部分能量的耗散问题。通过分析比较,得出在中小地震作用下Goodman接触单元考虑阻尼后上部结构所受弯矩﹑剪力以及水平位移都有不同程度的降低。可见采用原来的Goodman单元分析高估了上部结构的受力和变形。

倾斜荷载下群桩有限元分析方法探讨

采用Goodman单元模拟桩土界面的相互作用 ,利用有限元分析方法对倾斜荷载下群桩的受力特性进行探讨 ,并开发出适用于各种荷载形式的计算程序。工程实例分析表明 ,该方法能充分反映桩土作有机理及群桩作用效应 ,具有一定的理论意义与工程实用价值。

复杂地基条件下桩-土-核岛结构相互作用模型研究

合理有效地模拟桩-土-结构动力相互作用是软土地基条件下核岛厂房结构抗震适应性分析及地基处理的关键环节。以某拟建核岛厂房实际工程为研究背景,结合SuperFLUSH软件平台,以Goodman单元模拟桩与桩周土间的接触效应,采用等价线性法描述近场软土地基非线性特性,并在模型底部和侧面引入黏性边界模拟半无限地基辐射阻尼效应,从而建立土质地基条件下桩-土-核岛结构相互作用分析模型。进而,通过对原状地基和嵌岩桩处理地基条件下核岛厂房的楼层反应谱、结构节点相对位移(绝对值)的对比分析,探讨考虑桩-土间接触效应的嵌岩桩基对核岛厂房结构的影响规律。研究成果可为实际工程中类似土质地基条件下核岛厂房结构的地基处理提供参考。

引入摩擦元模拟桩土共同作用

在桩侧和桩周土界面引入摩擦元 ,能较好地模拟桩土共同作用工作状态 ,既考虑了剪力的传递 ,又考虑了相对位移。通过实例计算分析得到了一些令人满意的结果。

考虑桩-土-结构动力相互作用的输电塔地震反应分析

提出了考虑桩-土-结构动力相互作用的输电塔地震反应分析方法。通过采用粘弹性人工边界模拟土体边界,用改进的Goodman单元模拟桩-土接触面,建立了桩-土-输电塔体系相互作用模型。以一具体输电塔为例,在四种不同的场地条件下,对桩-土-输电塔体系在地震作用下的动力反应进行分析,并与不考虑桩-土-结构动力相互作用的计算结果进行对比。结果表明:在软土及中软场地,考虑相互作用计算出的塔体位移和构件应力均大于不考虑相互作用的计算结果;在中硬及硬土场地,二者区别不大。建议在软土和中软场地,进行输电塔抗震设计应充分考虑桩-土-结构的动力相互作用。