基于ABAQUS的桩侧摩阻力数值模拟分析.pdf

节选段落一：
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基于 ABAQUSABAQUSABAQUSABAQUS 的桩侧摩阻力数值模拟分析
李伟超
机械工业第六设计研究院
摘 要: 采用ABAQUS有限元软件模拟桩土相互作用，桩土接触面采用主从接触
算法，在桩身与桩周土之间建立接触对；桩身采用线弹性模型，土体采用摩尔-
库仑模型，并考虑初始地应力的影响。通过计算，得到了桩侧摩阻力的分布情况，
并通过算例对模拟情况和实际情况下的桩侧摩阻力和桩吧顶总沉降进行了对比，
结果表明，数值模拟结果与现场测试结果相一致。
关键词: 桩土相互作用；桩侧摩阻力；沉降；ABAQUS
0000 引 言
桩基础设计主要围绕承载力和沉降的计算展开。


节选段落二：
ABAQUS在接触分析中采用扩展的库仑摩擦模型,由用户指定一个极
限摩擦力 ,则许用摩擦力由下式确
定: 。
Toolan曾提出，在桩周为均质土的条件下，无论
是一般的摩擦桩还是嵌岩桩，在计算桩侧阻力时，
桩端处桩侧摩阻力按平均值的2倍取值，这是充分考
虑到桩侧摩阻力强化效应的结果[ 4 ]。运用ABAQUS
软件，可以很容易模拟桩侧阻力沿深度变化的曲线
图，而且形状与现场测试曲线类似，如图3所示：
2222 算例验证
某桥梁工程试桩共为6根钻孔灌注桩，其中北岸3 根。文中对北岸1 #试桩的
桩侧摩阻力进行数值模拟。


节选段落三：
2222.2222 沉降计算
根据钻孔灌注桩载荷传递公式，各
段桩身压缩量可按下式计算:
式中，Δx为桩身压缩量；P为分段桩
身顶部载荷；τ为分段桩身平均侧摩阻力
4
实测值；d为桩径；x为分段桩身计算长度；EA为桩身刚度。桩顶总沉降的实测
值、模拟值和用上式得出的计算值，如图4所示。相对于公式计算的结果来看，
ABAQUS的模拟值逼近实测值。
3333 结 语
利用ABAQUS软件建立了桩土接触的共同作用模型，分析了摩擦型桩的桩
侧摩阻力分布情况，并对算例中的1#试桩摩阻力和沉降进行了仿真分析，计算结
果与实际相吻合，说明ABAQUS对桩土相互作用的高度非线性问题有着很好的
处理能力。