Midas建桩基模型.doc

名称：单桩桩身内力及轴向承载力计算 基本资料：（交通出版社混凝土简支梁（板）桥）D=1.2m,E=2.6e7KPa 。L=22.8m，m=5000Kn/m4,20号混凝土 桩顶内力N0=1483.68KN,H0=47.01KN,M0=300.04KNm 步骤： 1，理论计算： 计算宽度 b=1.98。按高度1m射一个横向弹簧。H=1m 弹簧系数计算： 对任意一层土：地基系数C=m*h 这里h为当前土到地表的距离。C上和C下为当前土层上下表面地基系数 弹簧系数=b*(C上+C下)/2*hi， hi为当前土层厚度。 模型按每0.5m一个单元，弹簧则每1m一个。计算后的弹簧系数： (弹簧系数计算表在后面) 2、桩身内力： 22.8m，每0.5m一个单元，总共46个单元，47个节点。先在excel中计算坐标。 结构类型：x-z平面 材料：20号混凝土 截面：D=1.2圆形截面。 首先建立材料和截面 由于是普通混凝土结构，所以要折减0.67建立模型：46个单元，注意旋转90度这个建立单元的方法实际上比较麻烦,这里只是演示下方法然后全选查询-节点详细表格 把excel中计算的节点坐标copy进去底部节点z方向位移约束选择所有偶数号的节点。加节点弹性支撑全选查询-节点详细表格 节点弹性支撑，然后把excel里的弹簧系数copy进去，注意单位要正确加荷载加自重 注意应放在不同的工况中 计算！ 桩身弯矩图：最大弯矩发生在z=3m左右，my=357。书中查表计算z=2.26 my=359.75 弹簧系数计算表:3、轴向承载力计算： 理论计算：关键是摩阻力的模拟 U:周长3.93m T：桩侧摩阻力=40kPa hi:土层厚度=1m Pr:桩尖土极限承载力=312kN 假设极限位移0.006m 桩尖土弹簧系数：k=Pr/0.006=52000 每米土层桩侧摩阻力：P=U/2*1*40=78.6 桩侧土弹簧系数：k=P/0.006=13100 但是现在要用塑性杆模拟，杆件截面A=0.1m2 L=0.1所以弹性模量E=k=13100 塑性屈服应力=P/A=786kN/m2截面则用数值定义为A=0.1即可 材料：4 开始建立模型： 选择所有偶数号的节点: 节点复制选取新建节点，单元扩展：然后约束所有杆件的j节点 选取新建节点桩尖弹簧设定： 选取桩尖节点,先删除此处的z方向约束.然后加节点弹簧最后不要忘了把弹簧单元和相应的桩单元刚性连接 这是节点编号的规律在excel中：把选中的数据copy到notepad，然后打开mct命令窗口，输入：*rigidlink 然后copy按运行5、设定非线性分析选项zz为自重工况，默认只有一个工况，这个目的是建立初始迭代状态，不是必须的。 工况1就是前面的外力荷载了，分10步加载，点生成默认荷载系数 然后就开始运行！ 反力注意到桩侧土78.6 桩尖312所以满足承载力的要求 修改N力=3000 明显桩侧土都达到了极限，桩尖312，所以不满足！ 结论：如果想详细模拟轴向力与位移的变化，用塑性材料是必须的，才能比较正确模拟出桩受力到破坏的全过程位移，而且比本例子更进一步，桩尖弹簧最好也模拟为塑性杆尖（带强化）。 但是，不超过极限的情况下，桩侧摩阻力变化不大，如果只想判断是否满足承载极限，那么实际上无须使用太多的桩侧弹簧，而且也不必设定为塑性材料。从而大大节省计算时间，结果也能满足设计需要。 本例子中的桩身内力计算结果是比较准确的，完全可以代替麻烦的查表计算，而且计算过程还是比较快速的，对于多排桩，群桩内力计算，更是方便快速，避免了手算的人为的错误。在6孔20的弯梁桥计算中介绍了利用EXCEL ,能不能具体介绍一下是怎么把EXCE