山 西 建 筑 第 33 卷 2007
第 年
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期 月
SHANXI
ARCHI T EC TU R E
Vol . J ul.
33 No . 2007
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文章编号 :100926825 (2007) 2120367202
有限元分析软件在基坑设计中的应用
5. 5 个人事务
1) 账务信息 :由于本网站是收费的 ,为了方便查询账务 ,更好
5. 6 个人信箱
为了网上学员之间 、学员与教师之间的学习交流的需要 ,本 网站为注册用户免费提供个人信箱服务 。
5. 7 管理员信箱
如果在使用当中遇到什么问题 ,需要网站管理员帮助的 ,可 以直接与管理员联系 ,这里就是一个联系入口 。 参考文献 : [ 1 ]马明芳 ,王 彤. 给排水工程本科教育实践性教学的改革建议
收稿日期 :2007203206 作者简介 :王 岭 (19772 ) ,男 ,硕士 ,助理工程师 ,广东省建科建筑设计院 ,广东 广州 510500
刘添俊 (19792 ) ,男 ,博士 ,助理工程师 ,华南理工大学建筑学院 ,广东 广州 510640
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其中 ,有限元模型共有 3 209 个节点 ,1 526 个单元 ,3 个接触组 ,
分别模拟水泥土搅拌桩与土体 、地下室墙与土体之间的接触 。
1) 网上考试 :现代化的教学方式 ,带来现代化的考试方式 ,网 地控制上网成本 ,这里设了账务查询 。2) 注册信息 :这里显示的
上考场提供网络考场的功能 ,可以通过网络 ,参加相应的考试 ,并 是在本网站提供的注册信息 ,并都已存储在数据库中 ,如果没有
2) 材料参数及边界条件 。考虑水泥土搅拌桩与土体之间的
摩擦系数均为 0. 20 ,根据勘察资料 ,选用的材料参数如表 1 所示 。
模型所受的荷载是重力 ,考虑 20 kPa 均布车荷载 ,约束条件为两
侧受水平向约束 ,基岩受竖向约束 。 表 1 材料参数表
材料名 水泥搅拌桩
素填土 粉质粘土 (可塑) 粉质粘土 (硬塑)
The application of the f inite element analysis sof t ware in the design of f oundation
WANG Ling L IU Tian2jun Abstract : It is a problem need to solve of how to get t he safety and economy in t he design of deep foundation projects. Based on t he examples of projects practice it builds t he two dimension of ADINA and simulates t he process of construction excavation to discuss t he application of t he wall of vertical anchor cement mixed piles in t he fender of deep foundation , and gives some advices to t he design of foundation as reference. Key words : t he finite element analysis software , ADINA software , t he design of deep foundation project
1) 有竖向锚杆的工况位移比没有竖向锚杆的工况位移要小 , 从计算结果可得 ,在该工程中 ,有竖向锚杆的工况 ,水平方向的最 大位移为 24. 6 mm (竖向锚杆无预应力) ,21. 4 mm (竖向锚杆有预 应力) ; 没有竖向锚杆的工况 ,水平方向的最大位移为 34. 5 mm 。
2) 有预应力竖向锚杆的工况与没有预应力竖向锚杆的工况 相比较 ,有预应力工况的水平方向的最大位移比没预应力工况的 位移要小 ,并且有预应力工况下 ,锚杆承受的土压力较大 。 参考文献 : [1 ] Bat he K J . Finite Element Procedures in Engineering Analysis
可及时了解到自己的学习成绩 ,方便快捷 。同时网络数据库会将 注册则没有信息显示 。3) 修改密码 :为了网络的安全 ,用户可以
每一次考试成绩记录 ,以便了解各次考试的成绩 ,有利于比较 。 定期修改用户密码 ,这里提供的就是密码修改功能 。
2) 网上练习 :考试可能在整个学习的过程中并不会很多 ,但是练 习可以有很多 。网上练习部分提供很多的考前练习机会 ,这里有 很多相应的练习卷供参考练习 。由于是练习 ,所以在练习中的成 绩将不记录在数据库中 ,即使做错也没关系 。3) 成绩查询 :这里 是进行网上考试后查询成绩的地方 ,一旦考试结束 ,标准试题会 在提交完试卷后立即给出答案 ,非标准试题会由本地组织教师批 卷并及时给出成绩 。在这里可以查询您历次考试的成绩 。4) 自 动组卷 :相对其他的几个栏目 ,这里可以提供学员自己组织试卷 , 自己选择试题的类型与试题的量 ,进行自测 。
Abstract : It introduces different types of long2distance education and design of long2distance education website platform , elaborates flow2media
meantime record and releasing system as well as long2distance education executed counter2controlling system. It also discusses t he basic function
c. 工况 3 的计算结果 (见图 6 ,图 7) 。
6) 位移计算工况 。工况 1 :无竖向锚杆 ;工况 2 :有竖向锚杆 , 但锚杆没有施加预应力 ;工况 3 :有竖向锚杆 ,并且锚杆施加预应 力 (施加 50 kN 的预应力) 。
a. 工况 1 的计算结果 (见图 3) 。
3 结语
通过上面的计算分析可以看出 ,有限元软件 ADINA 可以真 实模拟基坑在开挖时的土压力和位移情况 ,对今后在基坑设计中 提供分析依据 。
[ M ] . Englewood Cliffs ,NJ : Prentice2Hall ,1996. [ 2 ]Owen D R ,Hinton E. Finite Elements in Plasticity[ M ] . Swansea :
Pineridge Press Ltd. ,1980.
E/ MPa ρ/ 103 g·m - 3
100
2 000
10
1 800
5. 0
1 850
17. 5
1 850
v 0. 30 0. 35 0. 35 0. 3
粘聚力/ kPa 摩擦角/ (°)
10
10
18
18
25
22
3) 有限元模型 。模型长 140 m ,宽 50 m ,开挖长度为 12 m 。
2 工程实例
1) 建模方法 。根据基坑设计剖面图 ,选取典型剖面 ,以通用
有限元软件 ADINA 作为计算平台 ,并视作平面应变问题 ,按照地 质报告提供的土层资料建立二维有限元模型 。土体 、水泥土搅拌
桩均用 2D2solid 单元组模拟 ,用 4 节点矩形单元划分实体网格 ,预 应力锚杆用 Rebar 单元模拟 ,同时定义单元生死模拟开挖过程 。
王 岭 刘添俊
摘 要 :在实际深基坑工程设计中如何做到安全 、经济 ,成为目前一个亟待解决的问题 ,基于实际工程案例 ,建立 ADINA
的二维模型 ,模拟施工开挖的过程 ,来探讨竖向锚杆水泥搅拌桩墙在深基坑围护中的应用 ,为基坑设计提供参考 。
关键词 :有限元分析软件 ,ADINA 软件 ,深基坑工程设计
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4) 施工步骤模拟 。计算分 9 步进行 ,其中前面 5 个时间步是 施加初始地应力场以平衡因开挖前土体在自重作用下引起的变 形 ,后面 4 个时间步是开挖步 。
5) 围护结构的土压力计算 。在有限元计算中 ,通过设置接触 单元 ,来模拟水泥搅拌桩与土体之间的相互作用 ,从而通过相互 作用力的求取 ,得到土压力的大小 。土体侧压力采用上述的有限 元计算模型进行计算 。计算结果表明 ,土压力基本上是呈三角形 分布的 ,但最大值为 51 973 N (约为 52 kN) 。被动土压应力及主 动土压应力分布图如图 1 ,图 2 所示 。
[J ] . 山西建筑 ,2005 ,31 (20) :18219. [ 2 ]范桂梅. 多媒体教学中常见的几个问题 [J ] . 山西建筑 ,2004 ,
30 (14) :1382139.
General system of long2distance education platf orm
L IN Si2jian
中图分类号 : TP391
文献标识码 :A
1 AD INA 通用有限元软件介绍
ADINA 软件是美国 ADINA R &D 公司的产品 ,由 K·J ·Bat he 博士及其合伙人创建于 1986 年 ,是基于有限元技术的大型通用 分析仿真平台 ,其广泛应用涉及到各个同业领域 、研究机构和教 育机构 。ADINA 系统是一个单机系统的程序 ,用于进行固体 、结 构 、流体以及结构相互作用的流体流动的复杂有限元分析 。ADI2 NA 用户界面程序为所有 ADINA 子程序提供了完整的预处理和 后处理功能 ,它为建模和后处理的所有任务提供了一个完全交互 式的图形用户界面 。正由于 ADINA 程序具有强大而可靠的非线 性求解功能 ,它已经广泛应用于土木工程中 。文中基于实际工程 案例 ,采用水泥土重力式挡墙支护 ,宽 8 m ,距相邻街区地下室 2 m ,基坑外地下水位考虑为地表下 1 m ,基坑内地下水位为基坑 底以下 1 m 。建立基于 ADINA 的二维模型 ,模拟施工开挖的过 程 ,来探讨竖向锚杆水泥搅拌桩墙在深基坑围护中的应用 。