桩土动力相互作用中，考虑土体无限边界能量耗散的程序

cuiyibin-1 · 发表于 2006-3-20 11:12

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请教：ansys做桩土动力相互作用中，考虑土体无限边界能量耗散的程序！谢谢！

[此贴子已经被多情清秋于2006-4-27 7:25:26编辑过]

TNC · 发表于 2006-3-20 15:44

单桩分析 1,问题描述 (1)桩基础的结构特点和作用 …在土力学中…使用Drucker-Prager屈服准则的材料简称为DP材料。 … (2)ANSYS中相关单元的选取与应用 本文对桩的分析采用两种不同的方法，所以采用的单元类型各有不同。
 （a）对于接触分析模型 若对桩土间的作用进行接触分析，则分析中采用的相关单元如下： 桩身和土体都采用六面体8节点SOLID45号实体单元…土体的本构模型为DP材料。 接触面上的刚体目标面为Target170单元。 （b）对于文克勒模型 若对桩土间的作用以弹簧来模拟，则相关单元的选取如下： （1）桩身和土体都采用六面体8节点SOLID45号实体单元。 （2）桩土间的作用力用弹簧单元来模拟，采用COMBIN14号单元。… （3）对于桩周表面的正、负摩擦力，采用表面效应单元SURF154来模拟。… 2,建模 考虑对称性，取1/4桩模型进行分析，建模步骤如下： （1）以交互方式进入ANSYS，File>设置初始工作文件为zj1。 （2）定义分析类型。MainMenu> 指定分析类型为Structural； 程序分析方法为h-method； 路经：MainMenu>Preferences （3）定义单元类型及材料属性。 !使用ANSYS8.0分析基桩1 /prep7 et,1,plane42 et,2,SOLID45 mp,ex,1,2.5e10!桩的弹性模量 mp,nuxy,1,0.2!桩的泊松比 mp,dens,1,2500!桩的密度 mp,ex,2,2.5e8!土的弹性模量 mp,nuxy,2,0.4!土的泊松比 mp,dens,2,2000!土的密度 tb,dp,2 tbdat,1,19,32,30!粘聚力c为19,摩擦角为32度,膨胀角为30 !(4)建立断面的模型。 !直接建立矩形的面，然后对属于土体的两个矩形进行粘贴操作。 RECTNG,0,1,0,8!面1,桩身 RECTNG,1,5,0,6!面2,土体 RECTNG,0,5,0,-16!面3,土体 /pnum,area,1 /pnum,line,1 asel,s,,,2,3,1!选择属于土体的面元素 aglue,all!粘贴 numcmp,all!粘贴之后会产生新的面元素,需要压缩编号 allsel aplot !(5)划分断面网格。 lsel,s,,,1,3,2!划分面1 lesize,all,,,2 lsel,s,,,2,4,2 lesize,all,,,16 amesh,1 lsel,s,,,6,8,2!划分面2 lesize,all,0.5 lsel,s,,,5 lesize,all,0.5 lsel,s,,,7 lesize,all,0.5 amesh,2 lsel,s,,,11!划分面3 lesize,all,0.5 lsel,s,,,12 lesize,all,0.5 lsel,s,,,10 lesize,all,0.5 lsel,s,,,9 lesize,all,0.5 amesh,3 !(6)将前面三个面网格拉伸成体网格。 !先将前面产生的三个面拉伸成体，拉伸长度为1/4桩沿Z方向的深度， !然后建立4，5两个新的面几何模型，再将其沿X的负方向拉伸，形成需要分析的整个模型。 EXTOPT,ESIZE,2,0!拉伸成体 EXTOPT,ACLEAR,1 type,2 mat,1 VEXT,1,,,,,-1 EXTOPT,ESIZE,2,0 EXTOPT,ACLEAR,1 mat,2 VEXT,2,3,1,,,-1!拉伸成体2,3 allsel /view,1,1,1,1 eplot !(7)增加新的面模型，以便生成整个分析模型。 K,1001,5,6,-5 K,1002,5,0,-5 K,1003,5,-16,-5 l,18,1001 l,1001,1002 l,1002,17 l,1002,1003 l,1003,21 al,22,36,37,38 al,30,38,39,40 VEXT,19,20,1,-5 vplot !(8)划分体4和体5。 !划分完体4，5后，将体2，3，4，5粘贴在一起，然后将重合的节点，单元合并，重编号。 vsel,s,,,4,5,1 vplot lsel,s,,,36,52,1 lesize,all,0.5 type,2 mat,2 vmesh,all!划分体4和5 allsel vsel,a,,,2,5,1!合并体2，3，4，5上的重复单元及节点 VPLOT ESLV,S!选择当前有效体上的单元 !nummrg,all!? numcmp,all allsel /pnum,area,1 /view,1,1,1,1 /ang,1 /pnum,mat,1,2 eplot !(9)接触单元设置。 !在1/4模型中，桩和土之间有3个面是接触的。 !首先定义面－面接触使用的单元类型，设定关键字和实常数， !然后指定刚性目标面并检查目标面的方向， !再定义柔性接触面并检查接触的方向是否指向目标面。 !刚性接触面的设置 allsel et,3,170!刚性目标面的单元类型 et,4,173!柔性目标面的单元类型 keyopt,4,9,0 keyopt,4,12,2 r,10 real,10 mp,mu,2,0.2!库仑摩擦系数为0.2 vsel,s,,,1 vplot asel,s,,,4,6,1 aplot cm,target,area type,3 nsla,s,1 esurf,all esel,s,type,,3 eplot /psymb,esys,1 allsel !柔性接触面的设置 vsel,s,,,2,5,1 vplot asel,s,,,13 asel,a,,,17 asel,a,,,22 aplot cm,contact,area type,4 nsla,s,1 esurf,all esel,s,type,,4 eplot /psymb,esys,1 allsel gplot save finish !加载和求解 !设置边界条件 /solu asel,s,loc,x,0 aplot da,all,symm asel,s,loc,x,5 da,all,all aplot asel,s,loc,z,0 da,all,symm asel,s,loc,z,-5 da,all,all asel,s,loc,y,-16 da,all,all allsel !施加重力加速度及桩顶分布载荷 acel,0,9.8,0 nsel,s,loc,y,8 esln,s eplot sfe,all,3,pres,,500!? !设置分析选项并求解 antype,static nlgeom,on time,1 nsub,100 outres,all,all allsel solv finish 3,计算结果与分析 (1)位移分布图 MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>ContourPlot>NodalSolution >DOFSolution>uy>OK (2)应力分布情况 MainMenu>GeneralPostproc>PlotResults>ContourPlot>NodalSolution >stress>sy>OK (3)接触状态检查 MainMenu>GeneralPostproc>ElementTable>DefineTable >Add>lab=st>Bysyquencenum,nmisc~41>OK (4)接触面力分布 MainMenu>GeneralPostproc>ElementTable>DefineTable >Add>lab=pres>Bysyquencenum,nmisc~44>OK

cuiyibin-1 · 发表于 2006-3-21 11:56

谢谢。可能是我没有说清楚。 通常在做桩土动力相互作用时，土体地基边界通常取结构尺寸的20-30倍，但没有考虑地震荷载在无限场地的能量耗散，所以在土体上采用固定边界是不合理的，回给计算带来较大误差，可以通过程序来模拟无限边界，考虑能量耗散。 在别的地方看到别人用这个方法，所以求这个方面的程序。

TNC · 发表于 2006-3-22 09:03

<DIV class=quote>以下是引用cuiyibin-1在2006-3-21 11:56:07的发言： 
谢谢。可能是我没有说清楚。 通常在做桩土动力相互作用时，土体地基边界通常取结构尺寸的20-30倍，但没有考虑地震荷载在无限场地的能量耗散，所以在土体上采用固定边界是不合理的，回给计算带来较大误差，可以通过程序来模拟无限边界，考虑能量耗散。 在别的地方看到别人用这个方法，所以求这个方面的程序。</DIV>
 不好意思，这个没见过

cuiyibin-1 · 发表于 2006-3-22 13:00

我也是看别人文章里这么写的，没关系。 你是不是对ansys命令流很精通啊？我刚刚学ansys，做动力计算，考虑地震荷载，你有这个方面的程序么？如果有发给我几个好么？谢谢了。

kkkttt · 发表于 2006-3-22 19:41

<DIV class=quote>以下是引用cuiyibin-1在2006-3-22 13:00:00的发言： 我也是看别人文章里这么写的，没关系。 你是不是对ansys命令流很精通啊？我刚刚学ansys，做动力计算，考虑地震荷载，你有这个方面的程序么？如果有发给我几个好么？谢谢了。</DIV>
 论坛就有好多实例吧，不过不易定时考虑地震载荷的 但是不影响学习嘛

chengcs · 发表于 2006-4-26 18:15

可以在边界处设置阻尼器边界来吸收能量，阻尼系数的取值参看张昕的论文！

linqus · 发表于 2006-4-26 18:31

（1）一般考虑将周边的element设置成阻尼单元，增大阻尼系数， 基本可以满足要求。 （2）abq中有cin系列单元（线性无限单元），可以考虑使用。 （3）lsdyna solver里面有一种无反射边界，可以试试配合ansys建模作explicit分析。 （4）plaxis里面也有类似的无反射边界。

田间阡陌 · 发表于 2008-12-20 00:10

楼上的兄台，你能否详细说一下这这几种方法，如果有相关的命令流更好了，呵呵。

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[材料与接触] 桩土动力相互作用中，考虑土体无限边界能量耗散的程序

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回复：（cuiyibin-1）谢谢。可能是我没有说清楚。通常...

回复：（cuiyibin-1）我也是看别人文章里这么写的，没...