复合地基三维动力固结过程的数值仿真-天津同盟.pdfVIP

复合地基三维动力固结过程的数值仿真 张 萌,王鹏林 （天津市同盟信息系统集成有限公司，天津 300191） 摘 要：基于有限元方法建立了复合地基固结过程的动力学模型，该模型包括桩-土相互作用、土壤-孔隙流体材料等非线性 特性。通过子模型和嵌入区域技术降低了计算规模、提高了收敛性，建立了针对此类问题的基本分析流程和方法。 关键词：动力固结；桩-土相互作用；有限元方法；ABAQUS 软件 中图分类号：TU473.1 文献标识码：A Numerical Simulation of Dynamic Consolidation Process of Three-Dimensional Composite Foundation ZHANG MENG, WANG PENGLIN (TEAM Information System Integration Co.,Ltd, Tianjin 300191, China) Abstract: Based on FEA (Finite Element Analysis) method to create dynamics model of transient consolidation process of composite foundation. This model includes some non-linear characteristics, like pile-soil interaction, soil-pore fluid material and so on. Use submodel and embedded region technology, to reduce the size of calculate and improve the convergence of this model. Analysis method and process aim at this problem is established. Key words: Transient Consolidation; Pile-Soil Interaction; Finite Element Method; ABAQUS Software 0 引 言 随着我国基础建设能力的不断发展，许多与岩土工程相关的问题需要考虑更周全的影响因素，进行更合理的 分析预测。例如复合地基沉降中涉及的桩-土相互作用、岩土材料塑性本构、多孔介质的渗流场、半无限计算区域 等方面的影响都需要详细计算。但是在有限元模型中同时包含这些非线性因素将会引起收敛困难。所以在实际应 用中，受到计算资源的限制，往往会将其中一些条件忽略或者简化为线性。而这些忽略或简化的条件对计算结果 的影响却难以评估 。 因此通过一个典型复合地基固结过程的算例，建立了针对此类问题的多步计算策略。可以在较小的计算规模 下，将前面提到的种种非线性因素纳入有限元模型当中。 1 规划计算策略 1.1 问题描述 本例中路基的长度相对其宽度足够长，且相关的地质条件沿中线不变化。但是地基采用 CFG 桩 -盖板结构加强，导致路基沿中线的应力分布不均匀，不能简化成二维平面应变模型，必须建立如图 1 所示的三维 模型。为了简化计算，只取典型段的四分之一部分加以研究。 CFG 桩-盖板 结构 应力集中 区域； 关心的 区域