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2025-01-23

杆件

在定义杆件的对话框中可以选择多种杆件类型。杆件类型的特性在RFEM 6手册的杆件 - 基础一章中进行了描述。除了RFEM提供的杆件类型外,地质分析附加模块还提供杆件类型“桩”和“锚”,以下将详细介绍这两种类型。

下图显示了如何在对话框中选择杆件类型“桩”:

桩具备以下选项:

  • 关节
  • 偏心
  • 结果中间点和
  • 禁用计算

有关这些选项的更多信息,请参见RFEM 6手册中的通用杆件部分。在“截面”选项卡中,可以像往常一样分配剖面和材料。

提示

桩与土体连续体重叠,因此“重叠”了土壤。特别是对于实心桩,为了在模型中准确计算土壤和建筑物的总重量,应从嵌入的梁材料的单位重量中减去土壤的单位重量。 请注意,减少桩的重量可能会导致嵌入的梁中的正常力不完全符合实际情况。

桩摩擦和端承压力

桩通过其桩侧摩擦和端承压力被支撑在土体中。输入这些阻力是在“桩阻力类型”对象中进行的。

当选择杆件类型为“桩”时,额外的“桩”选项卡会出现,可以在其中分配((1)图中)、新建((2)图中)或编辑((3)图中)桩阻力类型。

桩阻力类型的对话框在下图中显示。

桩摩擦阻力值可以在上部区域定义。有两种摩擦阻力分布类型可供选择:梯形和变化。

  • 梯形设置允许输入桩头的起始阻力值和桩底的终值。在此之间的区域中假定阻力值从开始到结束呈线性分布。
  • 变化设置允许将阻力划分为层,并对每层进行线性分布。

需分别为起始、终点和x位置定义剪切强度和剪切刚度。

重要

与有限元方法通常不同,桩承载能力作为输入参数而不是作为有限元计算的结果进行考虑。因此应仔细进行定义。 最好基于具有代表性的桩加载试验确定桩的阻力参数。此外,建议进行校准,将桩的行为与测试中测得的行为进行比较。

桩阻力类型在导航器的“地质分析”文件夹中,并可从此处直接打开、编辑或创建。

网格划分

在模型的有限元网格创建中,桩需考虑以下要求。

独立网格 桩需要独立于现有土体的体积网格。为了独立创建网格,首先需将桩的线分配为土体的集成对象。这可以通过下面显示的土体体积中的设置进行控制。

桩头节点 需要注意的是,桩头节点不应定义为地面表面的集成对象,因为这会导致错误的载荷施加和计算错误。可以通过如下图所示的方式进行检查。

FE尺寸 建议为现有土体使用不大于桩直径的元素尺寸。这可以通过全局网格设置或者体积网格压密设置来调整。

此外,桩的网格划分应比现有土体更细。元素尺寸可以为土体网格尺寸的一半。为此可以为桩的线条指定一个网格密度。

下图显示了如何在对话框中选择杆件类型“锚”:

通过选择杆件类型“锚”,输入对话框中会出现一个特殊的选项卡,如下图所示:

在这里,您可以分别编辑土锚组件的属性。这包括未与周围土壤粘结的预应力钢绞线和具有粘结特性的灌浆体。(1)可以确定预应力钢绞线部分在分配的线上的位置,其中i表示起始部分,j表示结束部分。然后(2)是预应力钢绞线部分的截面。在对话框的下部区域可以编辑灌浆体的属性。(3)可以设置粘结长度,可以是绝对长度或百分比(可通过百分比符号切换)。接下来可以选择截面(4)和桩阻力类型(5)。

选择杆件类型“锚”后,将根据所选粘结长度自动将各组件作为单独的杆件生成。这样会生成两个新杆件:作为杆件类型“桩”的灌浆体和作为杆件类型“拉伸杆”的无粘结预应力钢绞线。下图显示:

信息

杆件类型“锚”的灌浆体部分与杆件类型“桩”在特性上相同。其特性,尤其是桩阻力类型,在手册的部分中进行了描述。

生成的杆件可以通过“导航器 - 显示”中的 “通过锚生成的对象”选项在“模型 | 基本对象 | 杆件”中切换显示,如下图所示:

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