diana-分析中文ex8平板桩基础

平板桩基础敦樸土木概述所有方向上桩的中心距均为2.5m，桩截面为250

x

250

mm的矩形截面。由于对称，仅建立下图红框中平板的一部分。2500

mm250

mm125

mm2500

mm22500

mm1250

mm平板长2500mm,宽1250mm。采用壳单元（CQ40S）模拟。桩(250x125mm)采用二次平面界面单元模拟。2500

mm材料属性3*

桩基沉降1mm

需要的力为250kN.基床竖向刚度Dnn

=

F

/

(u

x

A)

=

250e3

/

(1

x

2502)

=

4N/mm3**

由于板和桩没有耦合，所以不考虑剪切刚度，参考下一页。混凝土模式规范2010GRADEC30ASPECTPLASTISHRINKCRACKI钢筋塑性模型YIELDVMISES屈服强度YLDVAL435

N/mm2基床竖向刚度DSNZ4

N/mm3

*剪切刚度DSSXDSSY0.001

N/mm3

**几何属性平板厚度THICK180

mm平板和桩不耦合，因此没有抗拉能力。4钢筋几何属性根据欧洲规范的校核必须输入钢筋的直径和间距。顶层钢筋网Diameter

in

xPHIX8

mmDiameter

in

yPHIY8

mmSpacing

inxSPACINx100

mmSpacing

inySPACINy100

mmAverage

distanceSPREAD1000

mm底层钢筋网Diameter

in

xPHIX7

mmDiameter

in

yPHIY7

mmSpacing

inxSPACINx150

mmSpacing

inySPACINy150

mmAverage

distanceSPREAD1000

mm5有限元模型新建项目。Main

menu

→File

→New6有限元模型单位指定单位[N,

mm,

day,

C].Model

Window

→

Reference

system

→

UnitsProperty

Panel7有限元模型创建几何创建一个平面表示混凝土板。Main

menu

→

Geometry

→

Create

→

Add

polygon

sheetMain

menu

→

Viewer

→

Fit

all8有限元模型创建几何创建一个平面表示桩。Main

menu

→

Geometry

→

Create

→

Add

polygon

sheetMain

menu

→

Viewer

→

Fit

all9有限元模型复制Slab面并移动复制后的板到顶部钢筋网的位置。Main

menu

→

Geometry

→Modify

→

Array

Duplicate

shapeModel

Window

→

Geometry

→

Shapes

→

slab

1

→Rename

(F2)

it

to

Grid_Up10有限元模型复制名字为Grid_Up的面并移动复制后的板到底部钢筋网的位置。Main

menu

→

Geometry

→

Modify

→

Array

Duplicate

shapeModel

Window

→

Geometry

→

Shapes

→

Grid_Up

1

→Rename

(F2)

it

to

Grid_Down11有限元模型12有限元模型Main

menu

→

Geometry

→

Modify

→

Project

an

edge

or

curve13有限元模型创建支撑桩。Main

menu

→

Viewer

→

View

points

→

Bottom

viewMain

menu

→

Geometry

→

Analysis

→

Attach

support14有限元模型创建平板周边的约束。Main

menu

→

Geometry

→

Analysis

→

Attach

support15有限元模型创建平板周边的约束。Main

menu

→

Geometry

→

Analysis

→

Attach

support16有限元模型给混凝土平板赋属性。Main

menu

→

Geometry

→

Analysis

→

Property

Assignments…参见下一个幻灯片17有限元模型18有限元模型19有限元模型给顶部钢筋网赋属性。Main

menu

→

Geometry

→

Analysis

→Reinforcement

Property

Assignments…20212223桩下界面给平面界面赋属性。Main

menu

→

Geometry

→

Analysis

→

Interface

Property

Assignments…242526在模型窗口选择Element

data

section

点击slab，进入其属性窗口添加:INTEGR

with

valueREGULATHINTE

withvalue

5定义2

x2

x

5

积分方案取代默认积分方案。在壳的高度方向可以增加到11层。有限元模型27有限元模型创建自重和压力合作。Main

menu

→

Geometry

→

Analysis

→

Global

LoadMain

menu

→

Geometry

→

Analysis

→

Attach

load28有限元模型A=10C=13C=13D=26B=5B=5C=13C=13A=10分配网格。Main

menu

→

Geometry

→

Analysis

→

Set

Mesh

properties生成网格。29有限元模型Main

menu

→

Viewer

→

View

points

→

TopviewMain

menu

→

Viewer

→

View

Geometry

<Hide>30最终的模型从菜单中Save

as

选项。选择自己的文件夹并保存为slab_design，然后继续。31DESIGN

分析分析窗口：从分析窗口添加一个分析…

右键单击Analysis1并从中选择高亮的。32DESIGN

分析重命名为SLS

并编辑属性分析窗口:右键单击Checkingdesign，并添加Defineloadcombinations33DESIGN

分析重命名为ULS并编辑属性分析窗口:右键单击Checkingdesign，并添加Defineloadcombinations34DESIGN

分析分析窗口:右键单击Checkingdesign，并添加Outputresults。35DESIGN

分析分析窗口:右键单击Checkingdesign，并添加Outputresults。36DESIGN

分析分析窗口:右键单击Checkingdesign，并添加Outputresults。37DESIGN

分析File

>

Save

As

…(保存文件为Design.dpf)保存命令流为Design.Dcf38DESIGN

分析的结果UC

(Unity

Check)UC

(Unity

Check)≤1>1可以不可以检查SLS:结果窗口:

选择CombinationSLSOUT_SLS

→

Reinforcement

results

→

Reinforcement

UC

Minimum

Coverage

Nodes

→

UCCOVx39DESIGN

分析的结果检查SLS中的最大直径:结果窗口:选择CombinationSLSOUT_SLS

→

Reinforcement

results

→

Reinforcement

UC

Maximum

spacing

Nodes

→

UCSPAx40DESIGN

分析的结果检查SLS中的最大间隙:结果窗口:选择CombinationSLSOUT_SLS

→

Reinforcement

results

→

Reinforcement

UC

Maximum

Diameter

Nodes

→

UCPHIx41DESIGN

分析的结果Equivalent

thickness[mm2/mm]f8-100A=503

mm2/mf7-150A=257

mm2/m检查ULS中钢筋应用数量.

这个结果主要用于检查输入结果窗口:选择Combination

ULSOUT_ULS

→

Reinforcement

results

→

Reinforcement

Applied

(THICK)→

ASAPLx42DESIGN分析的结果检查ULS中需求与应用之比.OUT_ULS_AVG

→

Reinforcement

results

→

Reinforcement

Ratio

Required

Applied

AVAREG→

ASRATxUC

(Unity

Check)UC

(Unity

Check)≤1>1可以不可以43Global

x

requiredDESIGN分析的结果Global

x

required

averaged桩上方的值大于503

和257

mm2/mm。这是由于在DESIGN分析中混凝土，垫层和钢筋均采用线性材料。DESIGN中忽略材料的非线性是偏保守和安全的。如果钢筋足够，现在在同一个模型中运行STADAP

分析。在STADAP中将考虑材料非线性。检查ULS中钢筋的需求量.OUT_ULS

→

Reinforcement

results

→

Reinforcement

Required

NODES

(THICK)→

ASREQxOUT_ULS

→

Reinforcement

results

→

Reinforcement

Required

AVERAG(THICK)→

ASREQxMax=1455

mm2/mMax=1117

mm2/m44刚度适应要运行一个STADAP分析你要消除所有钢筋网的DESIGN几何特性，使DESIGN钢筋网变为一个“真正”的钢筋网。为了这个目的,

需要修改Element

geometries,

对于reTop

和reBot

。MeshEditor:

File

>

Export(Save

the

file

as

Stadap.dat)45刚度适应…分析窗口:从分析窗口添加一个分析加载历史很重要EXECUT

BLOCK

case

1

with

factor

1EXECUT

BLOCK

case

2

withfactor

1=>

SLSEXECUT

BLOCK

case

1

with

extra

0.2EXECUT

BLOCK

case

2

with

extra

0.5

=>

ULS46右键单击Analysis1并从中选择高亮的。刚度适应将Execute

Block

重命名为SLS

Grav47刚度适应48刚度适应49刚度适应50刚度适应51刚度适应52刚度适应File

>

Save

As

…

(Save

the

file

as

Stadap.dpf)save

the

command

file

as

Stadap.dcf53分析结果在结果窗口选择分析：Stadap

Analysis.检查SLS的裂缝宽度结果窗口:

Select

Case:

…Step

20

…Output

results

→

Element

results

→

Crack-widths→

Ecw1顶层(=

层1)最大裂缝宽度=

0.030mmEcw1

<

0.3

mm OK同样检查中间和顶层的裂缝宽度54分析结果顶部层(=

层5)最大裂缝宽度=0.096mmEcw1

<

0.3

mm OK中间层(=

层3)55STADAP分析结果2.

SLS受拉折减系数显示受拉折减系数等值线图如果折减系数等于1，则刚度等于初始弹性模量。如果折减系数小于1，则混凝土开裂。Bottom

layer顶层层556STADAP分析结果2.

SLS受拉折减系数显示底层的受拉折减系数等值线图57STADAP分析结果3.ULS受拉折减系数底层顶层58STADAP分析结果4.

ULS受压折减系数Output

results

→

Element

results

→

Stiffness

Reduction

Factors→

PMsc如果折减系数等于1，则刚度等于初始弹性模量。如果折减系数小于1，则混凝土开裂。Bottom

layerTop

layer59非线性分析设置从分析窗口添加Analysis…右键单击Analysis1并从中选择高亮的。60非线性分析设置右键点击“Structural

nonlinear”

创建三个“load

execute”。61非线性分析设置更改执行块的名称如图所示:62非线性分析设置展开“Dead

Weight”执行块，并将相关的荷载情况分配给它。63非线性分析设置展开“Fload_SLS”执行块，并将相关的荷载情况分配给它。64非线性分析设置展开“Fload_ULS”执行块，并将相关的荷载情况分配给它。65非线性分析设置展开“Fload_ULS”执行块，并将相关的荷载情况分配给它。66非线性分析设置展开“Fload_ULS”执行块，并将相关的荷载情况分配给它。67非线性分析设置选择输出68非线性分析结果1.SLS变形SLS最大变形1.82

mm

69非线性分析结果2.节点5Z方向位移图菜单

:

鼠标选择节点(显示

ID),右键点击TDtz

>

Show

table70非线性分析结果2.节点5Z向位移图将数据拷贝到Excel并显示图71非线性分析结果3.

SLS裂缝宽度1) 平板地面,

层1/572非线性分析结果3.

SLS裂缝宽度2) 平板顶面,

层5/5SLS最大裂缝宽度0.035

mm

73非线性分析结果4.ULS压应力ULS最大压应力31.473

MPa

74非线性分析结果5.ULS压应变ULS最大压应变0.13%，小于0.35%，满足

75非线性分析结果6.

ULS顶部和底部钢筋的应力1) 顶部钢筋,

xx

&

yy

方向XX

方向钢筋最大应力为

387.81

MPa,

<435

MPa,

满足76非线性分析结果6.