LS-DYNAD在桩基缺陷检测中的应用.pdfVIP

394 相关专业 城市道桥与防洪 2014年7月第7期 浅析ANsYs／Ls—DYNAD在桩基缺陷 检测中的应用 魏 明强 (西北民族大学土木工程学院。甘肃兰州 730124) 摘 要：采用一种基于ANSYS／LS—DYNA的非线性动力有限元分析方法 ，对离析桩的桩身进行了数值模拟，得到了离析桩的应力 波反射规律及特点，说明基于ANSYSL／S—DYNA~线性动力有限元分析方法能够较准确地检测桩基缺陷。 关键词：有限元；数值模拟；桩基缺陷；检测 中图分类号：TU473 文献标识码 ：A 文章编号：1009—7716(2014)07—0394—03 0 引言 1 ANSYS简介 在众多的基础形式 中，桩基础 以承载力较 ANSYS有限元分析软件是一个具有多种用途 大、沉降量较小的特点尤为突出。由于桩基础能 的计算机设计程序，它能够将各种结构 、流体 、 够把荷载从覆盖层传递至稳定层 ，从而达到安全 热、声学、．电磁学及碰撞运动等问题融于一体 ， 可靠的要求，所以随着社会经济的高速发展 ，桩 近年来也被广泛运用于各工程领域。其有限元法 基础己被广泛运用于交通、民用和工业建筑、港 (也称有限单元法)是一种数值计算方法 ，在 目前 口、桥梁等众多工程领域。但由于桩基础的施工 工程分析中的应用最为广泛。它在工程技术界能 是一个隐蔽性很高的过程，难免在施工阶段甚至 够受到高度重视，是因为具有较高的通用性和有 于使用当中出现各种 问题而难 以及时发现。因 效性等特点。伴随着计算机技术和科学的飞速发 此 ，为了保证工程的施工质量 ，必须对桩基础进 展 ，ANSYS有限元分析软件如今已经成为计算机 行严格检验 ，以便准确判断出桩基础是否存在缺 辅助设计和辅助制造不可或缺的部分。本文所提 陷，检测出缺陷的程度和具体位置，并采取经济 到 的 ANSYS／LS—DYNA 中 ，ANSYS仅仅为 Ls 合理、有效且容易操作的补救方法，防止事故的 — DYNA提供必要的前处理和后处理，而具体的求 进一步发生。由此可见 ，只有提高了桩基础检测 解过程则是由LS—DYNA版求解器来完成的。 的可靠性 ，才能保证整个桩基础工程的施工质量 LS—DYNA是通用性很高的显示动力分析程序 与安全。所以，随着人类科学技术的不断进步， 包，功能非常齐全，可以模拟现实情况中的各种 桩基础检测的理论方法和工程应用成为众多学者 复杂问题，尤其适合于求解各种二维、三维几何 研究的领域。长期以来国内外学者已经总结出一 非线性 、材料非线性 、接触非线性 、爆炸等问 些比较有效的研究方法 ，如回传射线矩阵法 l_『3】、 题。LS—DYNA以显示算法求解为主，特别适合分 以波动理论为基础的动力检测技术等。 析各种非线性结构冲击动力学问题4[]。 本文利用 ANSYS／LS—DYNA的非线性显示求 2 缺陷原因分析 解分析程序对桩基础的应力波进行了初步数值模 拟 ，建立 了一定参数 的离析桩模型 ，并通过 离析桩的表面是完整的，造成桩身内部离析 Lsprepostd后处理程序绘制了离析桩 的波形曲线 的原因有很多，比如做桩的材料不符合要求 ，混 图，使之与回传射线矩阵法[1_3】得到的理论曲线进 合料配合比选择不当，打桩的过程中搅拌不够均 行对 比，说明ANSYS／