ABAQUS/Explicit与ALE法在静压沉桩准静态分析中的应用

"静压沉桩全过程准静态分析 (2016年) - 解子腾 - 河海大学土木与交通学院" 在本文中，作者解子腾通过使用ABAQUS/Explicit模块和ALE（Adaptive Lattice Element）方法，对静力压桩的全过程进行了准静态分析，旨在提高模拟计算的效率并提升计算精度。静压沉桩是一种广泛应用的桩基础施工技术，它依赖于静压力将桩打入地下，而非采用振动或锤击等动态方式。在静压沉桩过程中，精确的数值模拟对于预测桩的沉降和承载性能至关重要。 ABAQUS/Explicit是一种有限元软件的显式求解器，适用于模拟瞬态和动态问题，而ALE方法则能有效处理流固耦合问题，适应网格变形，从而在沉桩过程中保持计算精度。通过这种组合，作者能够更准确地模拟桩与土壤之间的交互作用，以及桩在不同深度下的受力状态。 文章还进行了沉桩总阻力的敏感性分析，这是一个关键的研究环节，因为它直接影响到桩基的稳定性和工程设计。解子腾探讨了三个主要参数对沉桩总阻力的影响：桩土摩擦系数、土体的弹性模量和内摩擦角。桩土摩擦系数是决定桩与土壤之间接触阻力的关键因素，弹性模量则反映了土壤的刚度，内摩擦角与土壤颗粒间的相互作用相关。这些参数的变化会显著影响沉桩过程中的阻力分布，进而影响桩的沉降和承载能力。 通过对这些参数的敏感性分析，研究揭示了它们如何随贯入深度变化而影响沉桩阻力。这对于理解桩基础的设计和优化，以及预测不同地质条件下的工程行为具有重要价值。此外，这些发现也为未来进行更复杂的土壤-结构相互作用问题提供了理论依据和技术手段。 这篇论文贡献了一种高效且精确的静压沉桩分析方法，并通过敏感性分析深化了对沉桩阻力和桩基承载力的理解，对土木工程领域的实践和理论研究都具有重要意义。