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midas/civil进行桩土模拟 2009-04-02 08:33
近期好多人询问如何采用midas/civil进行桩土模拟，个人搜集并总结了一些东西与大家共享，可能不全面，如果大家有什么好意见、建议或者想法也可以跟贴：
一般来说承台位置桩基的模拟有以下几种方法。
1. 不模拟桩时: a. 将承台上桩位置视为固定（一般用于扩大基础、沉井基础、锚定等）。
方法：一般支撑全部固结
b. 将承台上桩位置视为弹性支承(最普遍的做法)
方法：墩底作用六个方向的弹簧等代群桩的作用，这六个弹簧刚度是竖向刚度、顺桥向刚度、横桥向
刚度的抗推刚度、绕竖轴的抗扭刚度和绕两个水平轴的抗弯刚度，它们的计算方法与静力法相同，只是考
虑到在瞬间荷载作用下的抗力比持续荷载作用的大，一般取
2. 模拟桩时
a. 端承桩，不考虑桩土共同作用，将桩下端固结。
方法：在桩底全部固结
b. 端承桩，考虑土对桩的侧向约束，将桩下端固结，桩身隔一段间距布置侧向约束仅
受压弹性支承。
c. 摩擦桩，考虑土对桩的侧向和竖向约束，桩身隔一段间距布置两个方向的仅受压
弹性支承。
方法 ：用三维梁单元模拟实际的桩基础，用土弹簧单元模拟桩周围土抗力的影响，地震波从桩端或者
土弹簧输入。土弹簧模拟：选择模型〉边界条件〉面弹性支撑，支撑类型选择节点弹性支撑，单元类
型选择梁单元，然后在下面输入三个方向土的基床系数即可，或者三个方向取同样的刚度也可以，基
床系数在地质勘探报告或土力学书上查。
单独模拟桩基是可行的，有相关书籍介绍，可把桩基上部视为铰接、抗固、弹性支承等
几种方式。
问题：
1、要求加上桩土共同作用。在 midas 中，用梁单元建桩，然后用弹性支撑模拟桩土共
同作用（水平方向），用的是 m 法。竖向就在桩端固结了（是嵌岩桩）。承台用板元建，
将群桩桩顶与承台共同作用（共用节点）。再往上就是桥墩，用梁单元。“对桩土联合
更加重要的应该是桩底竖向摩阻”。桩底竖向摩阻是如何考虑的？是用弹簧单元吗？做
水平方向的时候用 m 法，由 m 值可以方便的得到弹簧的劲度系数。而竖向用什么参数
来模拟弹簧的劲度系数？
2、用空间杆系核平面杆系的结果相差应该还是比较大的吧。
3、群桩，我想用如下方法来做：把群桩的等效面积和等效刚度算出（其中等效刚度和
面积确定时采用等效宽度 b1）不知道行不行。
回答：
1、对于嵌岩桩来说，桩底做成固接就可以了，不考虑桩底竖向摩阻。桩土联合作用只有桩侧摩阻。
2、对于摩擦桩来说，土对桩的摩阻力由桩底摩阻和桩侧摩阻组成，桩的极限承载力就是两者之和，但
两者并不在同一时间发生，因为它们各自达到极限值所需的位移量是不同的。
3、计算桩底竖向摩阻不一般使用 m 法（不存在 h，没办法使用）来求刚度系数了。用的是当桩底土层
支承反力达到极限值时求出的桩底刚度系数，可以参考地基基础规范。
4、对于群桩来说，计算桩的有效宽度时，已经由一个桩间的相互影响系数考虑到了群桩效应，不需要
去等效处理了。
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