基于ABAQUS的真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓仿真及沉降分析.pdf

1、隨著我國交通事業(yè)的不斷發(fā)展，公路、鐵路路網(wǎng)的不斷加密以及沿海港口城市興起的圍海造陸工程，在軟土地基上修建大型土木工程越來越多，因此對(duì)軟弱地基的處理也越來越受到人們的關(guān)注。在軟土地基上興建建筑會(huì)產(chǎn)生較大的沉降和不均勻沉降，而且由于軟土的流變性使得工后沉降也較大，延續(xù)的時(shí)間較長。近年來真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓法在處理軟土地基的工程中得到了廣泛的應(yīng)用，這種方法結(jié)合了真空預(yù)壓與堆載預(yù)壓的優(yōu)點(diǎn)，縮短了加固周期，加固效果更好，適用于大面積軟土地基加固，具

2、有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。然而由于軟土本身的復(fù)雜性以及邊界條件的差異性，對(duì)真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓的機(jī)理和沉降研究仍然落后于工程應(yīng)用，現(xiàn)階段的工程大多是依據(jù)技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，這往往造成預(yù)測結(jié)果與實(shí)測結(jié)果存在較大差距，因此對(duì)它的深入研究具有重要的實(shí)踐指導(dǎo)意義。
　　 工程界對(duì)真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓加固機(jī)理的研究始終沒有中斷過，但是對(duì)此沒有形成統(tǒng)一的理論，這對(duì)指導(dǎo)設(shè)計(jì)與施工是十分不利的。因此在總結(jié)前人對(duì)真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓機(jī)理研究的基礎(chǔ)上

3、，筆者深入闡述了真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓的作用機(jī)理。
　　 大量的研究文獻(xiàn)表明，以往對(duì)真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓的仿真分析多數(shù)都等效為對(duì)堆載預(yù)壓的分析，將真空荷載換算為堆載，但是兩種荷載在作用機(jī)理和作用效果上有著本質(zhì)的不同，在仿真建模計(jì)算的過程中往往因?qū)⒄婵蘸奢d換算成堆載，結(jié)果造成沉降速率過快、固結(jié)變形過大，甚至計(jì)算結(jié)果無法收斂。因此，筆者借助巖土有限元分析軟件ABAQUS對(duì)真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓進(jìn)行仿真和固結(jié)分析。在仿真過程中直接模擬“真空度”

4、，不進(jìn)行真空荷載換算。不同于前人將塑料排水板等效換算為砂墻或排水板墻，筆者利用ABAQUS提供的二次開發(fā)平臺(tái)編寫了塑料排水板單元UEL子程序，它在計(jì)算中不考慮自重，不考慮排水板的受剪、受扭性能，而只考慮其軸力以及對(duì)總體滲透性能的影響。通過對(duì)天津港東疆港區(qū)造陸工程322區(qū)進(jìn)行仿真，并與實(shí)測結(jié)果比較分析，證明了筆者的仿真分析是正確的，塑料排水板單元UEL子程序是可行的。
　　 最后還分別計(jì)算了不同泊松比、加固區(qū)寬度條件下真空-堆載聯(lián)