Category: Nonlinear FEM [非线性有限元]

实干、实践、积累、思考、创新。 前不久做的某嵌岩桩三桩承台有限元分析，承台比较厚，柱尺寸较大、桩直径较大，柱投影曲线与桩投影曲线部分重叠。对于普通三桩承台，规范主要给出的是梁配筋模式，而对于这个承台，其实从宏观尺度上看，已经不是梁的受力方式，而是桁架受力模式。因此做这个有限元分析的目的主要是大致分析其真实传力模式，从而辅助设计。这里做个简单记录，具体数值模拟细节不过多描述，主要看看趋势。 有限元模型 FEM Model 柱、桩、承台混凝土采用C3D8R实体单元，钢筋采用T3D2桁架单元，混凝土采用塑性损伤本构，钢筋采用各向同性理想弹塑性材料。钢筋通过Embedded方式内嵌于混凝土。模拟主要考虑承台顶筋及底筋。竖向力及支座约束通过参考点与相应的控制面Coupling耦合的方法设置。 竖向位移 Vertical Displacement 承台顶的竖向位移约为5mm，桩顶的竖向位移约为2mm，考虑实际桩长约30m，承台顶实际竖向位移不大于20mm。 承台钢筋应力 Steel Stress 承台顶部钢筋受力较小，不大于70Mpa，最大应力集中在柱底。承台底部钢筋最大应力达240MPa，为拉力，钢筋未屈服，最大应力集中在承台底部跨中，钢筋在桩顶范围应力是很小。   混凝土受压损伤 Damage of Concrete Compression 承台、桩整体的混凝土的整体损伤均比较小，大部分范围损伤指数小于0.1。   混凝土受拉损伤演化 Damage Evolution of Concrete Tension 混凝土的受拉损伤主要从两桩之间承台的底部展开，局部扩展到侧面，承台类似支撑在桩之间的梁。承台顶面及桩的范围基本无受拉损伤。 从承台内部看，混凝土的受拉损伤主要从桩之间围成的三角椎范围，靠近柱底及承台顶面受拉损伤较小，桩主要受压，无受拉损伤。 …