1. 引言
如果要考虑地层中的应力波和震动,那么计算类型必须选择“Dynamic", 动载荷有多种型式,可以是机器产生的载荷,冲击载荷,爆炸载荷,机动车轮产生的载荷或地震载荷。本文接着《PLAXIS 机器地基动力分析---Part I》完成机器引起的动载荷分析。在上文中,我们定义了土层的物理力学参数,也定义了基础的物理力学参数,并且对模型进行了网格划分。接下来要定义施工步骤。PLAXIS把每一个加载过程都定义成一个phase, 除了Initial Phase外,其它phase可以是连续进行的,也可以是跳跃进行的,总的模拟框架与Itasca软件的Project类似。
2. 模拟过程之施工步骤
定义施工步骤。在“分阶段施工”面板里设置。
(1) Initial Phase:取默认值
_gotostages
_phase InitialPhase
(2) Phase 1: Footing
增加一个”Footing"阶段,参数取默认值,并且激活它。激活分布载荷的静态分量。
_set Model.CurrentPhase Phase_1
_set Phase_1.Identification "Footing"
_activate (Line_1_1) Phase_1
_set Model.CurrentPhase InitialPhase
_set Model.CurrentPhase Phase_1
_set LineLoad_1_1.qy_start Phase_1 -8
(3) Phase 2: Start Generator
这个阶段用来模拟机器的震动。震动频率10Hz,振幅10kPa,考虑5个循环,时间间隔0.5秒。
_set Model.CurrentPhase Phase_2
_set Phase_2.DeformCalcType "Dynamic"
_set Phase_2.Deform.TimeIntervalSeconds 0.5
_set Phase_2.Deform.ResetDisplacementsToZero True
_set Phase_2.Identification "Generator"
在模型浏览器中设置动力乘子->载荷乘子,如下图所示。
在选择浏览器中激活它。
_loadmultiplier
_set LoadMultiplier_1.Amplitude 10
_set LoadMultiplier_1.Frequency 10
_activate (DynLineLoad_1_1) Phase_2
_set DynLineLoad_1_1.qy_start Phase_2 -1
_set DynLineLoad_1_1.Multipliery Phase_2 LoadMultiplier_1
设置粘性边界条件。PLAXIS在默认情况下自动把边界设置成固定边界,我们需要把固定边界改成粘性边界。
_deactivate GroundwaterFlowBCs Phase_2
_set Dynamics.BoundaryXMin Phase_2 "None"
_set Dynamics.BoundaryYMin Phase_2 "Viscous"
(4) Phase 3: Stop Generator
这个阶段用来停止机器动载荷的作用
_set Model.CurrentPhase Phase_3
_set Phase_3.DeformCalcType "Dynamic"
_set Phase_3.Deform.TimeIntervalSeconds 0.5
_deactivate (DynLineLoad_1_1) Phase_3
2. 计算结果
下图所示的是计算后的位移等值线图。可以看出,由于动载荷的作用,应力波在土层中传播。尽管我们设置了粘性边界,位移仍然在边界附近发生。一个比较好的解决方法是设置阻尼,我们将在以后的笔记中详细讨论。
4. 结束语
这个笔记完成了一个简单的机器地基动力分析。动态分析相对静态分析来说分析步骤复杂,结果也相对不容易解释。
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