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Midas civil中建立桩及施加土弹簧方法

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在桥梁建设中,承台底部的桩结构起着重要的作用,可以承担大部分上部结构所传递的竖向力,能够保证桥梁主体结构的稳定性。
一般来说,承台位置的桩基础进行模拟具有以下几种方法。
1.不模拟桩结构时:
a.将承台上桩的位置视为固结(一般用于扩大基础,沉井基础,锚定等)
方法:一般支撑全部固结
b.将承台上桩的位置视为弹性支撑(应用较为普遍的做法)
方法:墩底作用与桩数量相同的弹簧,弹簧刚度设置为竖向刚度,顺桥向刚度,横桥向刚度的抗推刚度,绕竖轴的抗扭刚度和绕两个水平轴的抗弯刚度。
2.模拟桩结构时:
当需要建立桩结构时,往往需要考虑桩土相互作用。目前国内最常用的计算方法为m法(该方法详见“m法计算土弹簧刚度以及新旧规范方法结果对比”)。
midas civil中考虑桩土作用的方法为建立弹簧单元,操作方法如下:
a.建立桩模型时,以每0.5m的距离建立单元,弹簧则每1m进行建立;

b.桩底部节点要约束z向(即竖向位移)位移;
c.在每一米建立弹簧的位置处,加节点弹性支承来模拟弹簧,在SDx的位置处输入弹簧刚度值(计算方法详见“m法计算土弹簧刚度以及新旧规范方法结果对比”);

d.以上单位尽量保持为KN,m。
本篇文章以课本《混凝土简支梁(板)桥》中的一例进行建模验证:桩直径1.2m,桩长22.8m,地基土的比例系数m为5000kn/m4,混凝土标号为c20,桩顶竖向力为1483.68kn,水平力为47.01kn,水平弯矩为300.04kn.m。

最大弯矩发生在z=2.7m,my=366.2kn.m.书中查表计算z=2.26,my=359.75kn.m.

由对比结果可知,其z向距离误差为19.5%,弯矩误差为1.8%。可以认为该模拟方法是有效的。



来源:土木爱研小站
道桥科普
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首次发布时间:2023-10-16
最近编辑:1年前
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