边坡工程中的抗滑桩和锚杆（索）

大家好，我是马路寒。

这种俗气毫无新意，但直接明了的开场白，我打算一直用下去了！

边坡连着写了好几天了，前两天有人问我，你现在是主攻边坡了吗？

哈，我当然是主攻边坡啦，除此之外，我还主攻基坑，隧道，水利水电，地铁抗震，列车移动，旅游，驾驶，蛋糕，小龙虾，咖啡，奶茶……等等。

那下面，我们以一期边坡工程中的结构分析，来结束边坡专题，过渡到其它专题吧~

以下是今天的正文

NO.13 边坡工程中的抗滑桩和锚杆（索）分析

单根桩，在分析模型中，常使用梁单元模拟。

数值模拟软件中一般有梁单元和桁架单元，都可以模拟1D单元，区别在于，梁单元的模拟对象通常是有较大的弯矩或剪力发生的，例如边坡工程中的抗滑桩，基坑工程中的排桩，等等。而桁架单元一般是以轴向拉压为主的，不能承担弯矩。例如边坡工程中的锚杆，基坑工程中的土钉，钢支撑，等等。

植入式梁单元和植入式桁架单元，与梁单元和桁架单元的适用性相同，但是建模方式存在差异：植入式单元不需要与周围的母单元（即用于模拟土体的2D单元或3D单元）耦合，而梁单元/桁架单元必须耦合才能保证正确分析。

常见的1D结构（长度尺寸/截面尺寸＞5时，可以将结构受力看做是1维的）的推荐（非硬性要求）模拟方式：

排桩分析，常常通过刚度等效为板单元来进行。

表格中涉及到排桩或排……管（咳咳，大管棚好像叫排桩不合适，领会精神即可），总之固定间距，成排的杆件结构，可以通过刚度等效为板单元：

当然，所有的桩，如果你愿意（且有能力，又有时间），你可以都按照3D单元模拟，并没有什么不可以（因为实际物理世界，并没有真的1D受力结构，1D和2D受力都是简化的受力状态）：

排桩也不是非要刚度等效成板，从工程模拟的实用型来说，这是性价比最高的模拟方式，但并不是唯一的方式。

对于锚杆和土钉，推荐使用桁架单元或植入式桁架单元来模拟；对于锚索，由于只能轴向受拉，不能受压，推荐使用土工格栅单元来模拟（没错，换填土时候的土工格栅也是用土工格栅单元来模拟）。

至于锚固段和自由段，可以在理解了有限元分析中节点的实质作用后，自由组合发挥。有限元分析通过节点来传递力和位移，如果没有节点，意味着没有承担力。所以锚固段可以设置密实的节点来使全段发挥“承担力”的作用，而对自由段，则设置1个单元（也即首尾两个节点）即可。

可以参考软件中的锚建模助手来理解，通过锚建模助手建立的锚杆是：首先建立一根锚杆，这根锚杆考虑了锚固段和自由段，以及锚杆上的预应力。要获得其他锚杆，需要移动**这根锚杆得到。

实际生成后的效果就是植入式梁，只是锚固段设置多节点，自由段只有两节点。

生成的模型效果如下图，把节点显示出来，是不是很明显了~

理解了锚建模助手的本质，我们就可以自由发挥啦~

我们完全可以：画线→把线分段→建立植入式桁架单元属性→锚固段分割多个单元，自由段分割1个单元→使用预应力命令命令对自由段添加预应力。

齐活儿~~~

看懂了啵~

日常顶锅盖，欢迎来拍~

我是马路寒，这期就这些啦~