ENCEPADOS DE MICROPILOTES

 

 

本单元旨在检查不同类型微型桩承台的工作性能。同时还可以对微型桩进行合理的设计。共有三种可能形式：

 

·         多边形承台

·         矩形承台

·         荷载试验

 

生成的模型将分组为一系列已定义的组件，便于后续操作。

 

 

ENCEPADOS POLIGONALES

 

此类承台具有以下特征：

 

·         圆形或正多边形底板。

·         所有微型桩均应为圆形截面，且具有相同的特性。

·         结构将承受由位于底板中心的圆形或矩形柱传递的荷载、自重，以及可能施加在整个底板上的均布超载。

·         地基土可由一个或多个水平土层组成，每个土层可以是砂土或黏土。

·         底板采用 SHELL43 单元建模，桩采用 BEAM4 单元建模。

·         桩土摩擦、桩端效应以及水平地基反力（即土体对桩的作用）采用 LINK8 单元进行模拟，并提供塑性选项，以模拟达到极限承载力时的情况。

·         整体配筋可采用以下两种方式：

o   刚性承台。 在这种情况下，采用用户手册中介绍的拉压杆模型法。

o   柔性承台。 在这种情况下，用户可以选择 Wood-Armer 方法或 CEB-FIP 模型规范中的方法。

 

 

ENTRADA DE DATOS

 

此类承台的设计窗口由一系列部分组成，这些部分通过顶部的选项卡标示：

 

• 几何 (几何)
• 荷载 (荷载)
• 配筋 (配筋)
• 地基土 (土体)
• 配置 (配置)
• 计算结果 (计算结果)
• 计算桩长 (calculate pile length)

 

通过这些选项卡所显示的界面，并在程序引导下，可以方便地完成数据输入。

 

将光标置于相应输入框上时，会显示每个参数或待输入数据的含义。不过，建议用户阅读理论手册，以便更好地理解程序的计算内容。

 

注：如果下拉框中出现标记 ND>，则表示该值定义不正确： 

 

 

 

 

下面列出程序向用户显示的数据输入界面。

 

 

几何

 

在第一个选项卡中定义板的几何形状、微型桩数量等。

 

 

单击按钮 预览 将打开以下窗口：

 

CARGAS

 

在第二个选项卡中定义基础上的荷载（力和力矩、均布压力、荷载类型等）。

 

 

 

ARMADURAS

 

此选项卡包含配筋类型的控制变量。

 

根据选择采用刚性承台还是柔性承台，该选项卡会相应变化。

 

 

 

 

TERRENO

 

要完成模型定义，需要选择板所在的分层地基，并定义一系列附加参数。

 

 

 

配置

 

配置参数包括网格控制（网格参数） 以及迭代容差和收敛控制（收敛）。 可以通过“按钮输入默认值默认 值”.

 

 

 

计算结果

 

在此  选项卡中可以获得设计结果。

 

 

按钮“加载 Ansys 结果”用于加载先前按下按钮后由 程序获得的结果求解.

 

按钮“桩 强度图”在 Ansys 中显示微型桩的承载力曲线 。为此，必须通过按钮“加载 Ansys results”加载结果加载 Ansys 结果”.

 

 

CALCULAR LA LONGITUD DE LOS MICROPILOTES (CALCULATE LENGTH)

 

在主窗口中按下按钮计算桩长，CivilFEM 根据所选材料、荷载 和地基土对所需桩长进行初步设计。

 

通过更改窗口中的参数，可以根据需要 多次计算该长度。获得所需长度后，只需按下按钮应用 并退出即可应用更改。

 

 

 

参数说明

 

 

几何选项卡（GEOMETRY)

 

埋置高度	承台顶面的 标高。
桩高	桩顶的 标高。
RadPol	承台半径。
RadPil	桩布置圆的 半径。
NumPil	桩的 数量。
LenPil	桩长。
DiaPil	桩径。
筏板类型	板的类型 （圆形或多边形）。
WidPla	板厚度。
柱 形状类型	柱类型 （圆形或矩形）。
X	柱的 X 尺寸。（如果柱为矩形）。
Y	柱的 Y 尺寸。（如果柱为矩形）。
直径	柱直径 （如果柱为圆形）。
MatSh	板材质。
MatPil	桩材质。
筏板配筋	配筋材料。

 

 

荷载选项卡（LOADS)

 

γF	微型桩轴力的 放大系数。
Fx	力的 X 分量。
Fy	力的 Y 分量。
Fz	力的 Z 分量。
Mx	力矩的 X 分量。
My	力矩的 Y 分量。
Mz	力矩的 Z 分量。
X向加速度	重力加速度分数的 X 分量。
Y向加速度	重力加速度分数的 Y 分量。
Z向加速度	重力加速度分数的 Z 分量。
板面荷载	作用于楼板的 压力。

 

 

配筋选项卡（REINFORCEMENT)

 

配筋 方法。（配筋方法）

-          刚性桩墙 （压杆-拉杆法）。刚性配筋，压杆和拉杆法。

-          CEB 方法。CEB 方法。

-          Wood-Armer 方法。 Wood-Armer 方法。

配筋 形状。（配筋形式）

-          圆形。

-          多边形。

带支撑	支撑 杆件。
SlCov	楼板 保护层
FacArs	根据主配筋 计算次配筋的系数
FacAsu	根据主配筋 计算上部配筋的系数
k1	提供压杆轴向 承载力的系数。
k2	钢材计算应力的 除数系数（默认为 0.92）。
k3	用于计算配筋 绑扎箍筋的系数。

 

 

地基选项卡（SOIL)

 

地震作用	地基 编号。
名称	地基土名称。
层数	地基土层数。
层	选定的土层。
Mat	选定土层的材料。
厚度	土层厚度。
总高度	土层标高。
方法	水平地基反力系数的计算方法。
HBM	水平地基反力系数值。
群桩效应	群桩效应。
用户定义	由用户定义的群桩效应系数
l	无量纲系数，黏性土中取1，砂土中取>1
fs	各土层的 fs 值。
fs*	考虑群桩效应时各土层的 fs 值。
Ncb	承载力系数
hs	桩身沉降群效应系数
fp	fp 值。桩端弹簧。
fp*	fp 值。桩端弹簧。应用群效应后。
hp	桩端沉降群效应系数
g	变形系数。
Ws	桩身最大位移，
Ws*	考虑群效应时桩身最大位移。
hs	桩身沉降群效应系数
d	沉降系数。
Wp	桩端最大位移。
Wp*	考虑群效应时桩端最大位移。
hp	桩身沉降群效应系数
注浆 类型	注浆 类型：
	IRS: 选择性重复注浆。
	IR: 重复注浆。
	IGU: 全局单次注浆。
c	黏聚力。
f	内摩擦角。
NSPT	SPT试验击数。
	单轴抗压强度。

 

 

配置选项卡（CONFIGURATION)

 

DivH	板内水平划分的尺寸。
DivV	桩内竖向划分的尺寸。
Psi	Coeficiente Et/E para los muelles.
a	用于乘以板有效高度的系数。
	黏性土的黏聚力限值。
	黏性土的内摩擦角限值。
CNVU	位移收敛准则。
CNVF	力收敛准则，
CNVM	弯矩收敛 判据。
a1	Delft被动 土压力系数。
a2	Delft主动 土压力系数。
a3	Delft安全 系数。
土类	Delft的 土类型。

 

 

求解选项卡（SOLUTION)

 

最大轴力	微型桩中的最大 轴向压力。
最大剪力	微型桩中的 最大剪力。
最大弯矩	微型桩中的 最大弯矩。
AsPl	主筋中的 钢筋。
AsSL	次筋中的 钢筋。
AsSu	上部钢筋中的 钢筋。
Asu	主筋中的 绑扎箍筋。
支撑A	压杆的 投影截面。
NS	压杆上的 轴力。
支撑强度	压杆的 轴向承载力。
WidPla	所需最小 板厚。

 

 

微型桩长度计算窗口（CALCULATE LENGTH)

 

Coeficientes Eta - Subsidencia (Eta coefficients - Subsidence)

hs	桩身沉降 系数Eta。
hp	桩端沉降 系数Eta。

 

Coeficientes Eta - Asientos (Eta coefficients - Settlement)

hs	桩身沉降 系数Eta。
hp	桩端沉降 系数Eta。

 

安全 系数（Security Factors）

Fs	桩身 安全系数。
Fp	桩端安全系数。
Fl	荷载安全系数。

 

预设计结果（Predesign results）

LenPil

合成长度

 

 

COMANDOS RELACIONADOS:

~GTPD

 

 

ENCEPADOS RECTANGULARES

 

此类承台具有以下特征：

 

·         矩形底板。

·         所有桩必须为圆形，且具有相同的特性。

·         柱必须为矩形，并且可以位于底板的任意位置

·         结构将承受由柱传递的荷载、自重以及可能作用于整个底板的均布附加荷载。

·         地基土可由一个或多个水平土层组成，每个土层可以是砂土或黏土。

·         底板采用 SHELL43 单元进行建模，桩采用 BEAM4 单元进行建模。

·         与地基土的摩擦、桩端效应以及水平地基系数（即地基土对桩的反力）均采用 LINK8 单元进行模拟，并启用塑性选项，以模拟达到极限承载力值的情况。

·         整体配筋可采用以下两种方案：

o   刚性承台。 在这种情况下，采用用户手册中所述的压杆-拉杆模型法。

o   柔性承台。 在这种情况下，用户可以选择 Wood-Armer 方法或 CEB-FIP 模型规范中的方法。

 

 

ENTRADA DE DATOS

 

数据输入方式与前一种情况类似，通过程序引导的屏幕完成。

将光标置于相应输入框上时，会显示每个待输入参数或数据的含义；但建议用户阅读该工具的用户手册，以更好地理解程序所执行的操作。

 

注意：如果下拉框中出现 ND> 标记，则表示该值未正确定义： 

 

 

 

此类承台的设计窗口包含以下几个部分，由顶部的选项卡标识：

 

• 几何（几何)
• 荷载 （荷载)
• 配筋（配筋)
• 地基土（土体)
• 配置（配置)
• 计算结果（计算结果)
• 计算桩长

 

下面列出程序向用户显示的数据输入界面。

 

 

几何

 

在第一个选项卡中定义承台的几何参数、桩数等。

 

 

单击按钮预览后，将打开以下窗口：

 

 

 

CARGAS

 

在第二个选项卡中定义基础上的荷载（力和力矩、均布压力、荷载类型等）。

 

 

 

ARMADURAS

 

此选项卡包含配筋类型的控制变量。

 

 

 

TERRENO

 

要完成模型定义，必须选择承台所在的分层地基，并定义一系列其他参数。

 

 

 

配置

 

配置参数包括网格控制（网格参数）以及迭代容差和收敛控制（收敛).

可以通过以下按钮输入默认值：“默认值”.

 

 

 

求解

 

在此  选项卡中可获取设计结果。

 

 

“加载 Ansys 结果”用于加载之前按下求解.

 

“桩 强度图”在 Ansys 中显示微型桩承载力图。 为此，必须通过按钮“加载 Ansys 结果”.

 

 

CALCULAR LA LONGITUD DE LOS MICROPILOTES (CALCULATE LENGTH)

 

在主窗口中按下按钮计算长度，CivilFEM 将根据所选材料、荷载和地基土对桩所需长度进行初步设计。

 

通过更改窗口中的参数，可以根据需要多次计算该长度。 确定所需长度后，只需按下按钮应用 并退出以应用更改。

 

 

 

 

参数说明

 

几何选项卡（GEOMETRY)

 

埋置高度	承台顶面的 标高。
桩高	桩顶的 标高。
WidPla	承台的 厚度。
LenPil	桩的 长度。
DiaPil	桩的 直径。
Npx	X 方向的 桩数。
Npy	Y 方向的 桩数。
X向均匀间距	沿 X 轴方向桩之间的 均匀间距。
Y向均匀间距	沿 Y 轴方向桩间的 均匀间距。
柱 几何尺寸	柱的 几何尺寸。
X向宽度	沿 X 轴方向柱的 宽度。
Y向宽度	沿 Y 轴方向柱的 宽度。
X位置	沿 X 轴方向柱的 位置。
YPos	沿 Y 轴方向柱的 位置。
左侧外伸长度	如图所示板在 左侧的悬挑长度。
右侧外伸长度	如图所示板在 右侧的悬挑长度。
底部外伸长度	如图所示板在 上侧的悬挑长度。
顶部外伸长度	如图所示板在 下侧的悬挑长度。
MatSh	板的 材料。
MatPil	桩的 材料。
钢筋材料	钢筋材料。

 

 

荷载选项卡（LOADS)

 

荷载分项系数	微型桩轴力的放大系数。
Fx	力的 X 分量。
Fy	力的 Y 分量。
Fz	力的 Z 分量。
Mx	力矩的 X 分量。
My	力矩的 Y 分量。
Mz	力矩的 Z 分量。
X向加速度	以重力加速度分数表示的加速度 X 分量。
Y向加速度	以重力加速度分数表示的加速度 Y 分量。
Z向加速度	以重力加速度分数表示的加速度 Z 分量。
楼板荷载	板上的 压力。

 

 

钢筋选项卡 (REINFORCEMENT)

 

配筋 方法。 (配筋方法)

-          CEB 方法。CEB 方法。

-          Wood-Armer 方法。 Wood-Armer 方法。

 

设置支撑	支撑 杆件。
SlCov	板保护层 厚度

 

 

地基选项卡 (SOIL)

 

地震水平作用	地基 编号。
名称	地基 名称。
层数	地基层数 编号。
层	选定的 楼层。
Mat	选定楼层的 材料。
厚度	楼层的 厚度。
总高度	楼层的 标高。
方法	水平地基系数的 计算方法。
HBM	水平地基系数的 数值。
组 效应	组 效应。
用户 定义	由用户定义的 组效应系数
l	无量纲系数，在黏土中取 1，在砂土中取 >1
fs	每个土层的 fs 值。
fs*	考虑组效应时每个土层的 fs 值。
Ncb	地基承载力系数
hs	桩身沉降群桩效应系数
fp	fp 值。桩端弹簧。
fp*	fp 值。桩端弹簧。已应用群桩效应。
hp	桩端沉降群桩效应系数
g	变形系数。
Ws	桩身最大位移，
Ws*	考虑群桩效应时桩身的最大位移。
hs	桩身沉降群桩效应系数
d	沉降系数。
Wp	桩端最大位移。
Wp*	考虑群桩效应时桩端的最大位移。
hp	桩身沉降群桩效应系数
注浆 类型	注浆 类型：
	IRS： 选择性重复注浆。
	IR： 重复注浆。
	IGU： 单元整体注浆。
c	黏聚力。
f	内摩擦 角。
NSPT	SPT试验中的 锤击数。
	单轴抗压 强度。

 

 

配置选项卡（CONFIGURATION)

 

DivH	板中水平划分的 尺寸。
DivV	桩中竖向划分的 尺寸。
Psi	Coeficiente Et/E para los muelles.
a	用于乘以板有效高度的 系数。
	黏性土的 黏聚力限值。
	黏性土摩擦角的 限值。
CNVU	位移 收敛准则。
CNVF	力的 收敛准则，
CNVM	弯矩的 收敛准则。
a1	Delft被动 土压力系数。
a2	Delft主动 土压力系数。
a3	Delft安全 系数。
土体类型	Delft 的土体类型。

 

 

解算选项卡（SOLUTION)

 

最大轴力	微型桩中的最大受压轴力。
最大剪力	微型桩中的最大剪力。
最大弯矩	微型桩中的最大弯矩。
AsPl	主筋中的钢筋。
AsSL	次筋中的钢筋。
AsSu	上部钢筋中的钢筋。
Asu	主筋中的绑扎箍筋。
支撑杆A	压杆的投影截面。
NS	压杆上的轴力。
支撑杆强度	压杆的轴向承载力。
WidPla	所需板的最小厚度。

 

 

微型桩长度计算窗口（CALCULATE LENGTH)

 

Coeficientes Eta  - Subsidencia (Eta coefficients - Subsidence)

hs	桩身承载力系数 Eta。
hp	桩端承载力系数 Eta。

 

Coeficientes Eta  - Asientos (Eta coefficients - Settlement)

hs	桩身沉降系数 Eta。
hp	桩端沉降系数 Eta。

 

安全系数（Security Factors）

Fs	桩身安全系数。
Fp	桩端安全系数。
Fl	荷载安全系数。

 

初步设计结果（Predesign results）

LenPil

计算长度

 

 

COMANDOS RELACIONADOS

~GTPD

 

 

PRUEBA DE CARGA

 

与前述情况不同，本节仅研究单桩的受力性能，以进行并校核其尺寸设计。其特征如下：

 

·         微型桩必须为圆形截面

·         荷载将直接作用于微型桩上。

·         地基土可由一个或多个水平土层组成，每个土层可以是砂土或黏土。

·         微型桩采用 BEAM4 单元进行建模。

·         采用 LINK8 单元模拟桩土摩阻、端承效应和水平地基反力；启用塑性选项，以模拟达到极限承载力值的情况。

 

 

ENTRADA DE DATOS

 

数据输入方式与前述情况类似，通过窗口界面在程序引导下完成。

将光标置于相应输入框上时，会显示每个参数或待输入数据的含义。不过，建议用户阅读该工具的用户手册，以便更好地理解程序所执行的操作。

 

注意：如果组合框中出现标记 ND>，则表示该值未正确定义： 

 

 

 

该工具窗口包含以下部分，分别由顶部的选项卡标识：

 

• 几何（几何)
• 荷载 (荷载)
• 地基土 (土体)
• 设置 (设置)
• 计算结果 (计算结果)
• 计算微型桩长度

 

下面列出程序向用户显示的数据输入界面。

 

 

几何

 

在第一个 选项卡中定义微型桩的几何参数等。

 

 

 

CARGAS

 

在第二个选项卡中定义作用于微型桩上的荷载（力和力矩等）。

 

 

 

TERRENO

 

为完成模型定义，需要选择筏板所在的分层地基土，并定义一系列附加参数。

 

 

 

设置

 

设置参数包括网格控制 (网格参数) 以及迭代容差和收敛控制 (收敛). 可以通过按钮“默认 值”.

 

 

 

计算结果

 

在此  选项卡中获取设计结果。

 

 

按钮“加载 Ansys 结果”用于加载程序先前通过按下按钮求解.

 

按钮“桩 强度图”在 Ansys 中显示微型桩的承载力图 。为此，必须通过按钮“加载 Ansys 结果”.

 

 

CALCULAR LA LONGITUD DE LOS MICROPILOTES (CALCULATE LENGTH)

 

在主窗口中按下按钮计算长度, CivilFEM 将根据现有的材料、荷载和地层对桩的所需长度进行 初步设计。

通过更改窗口中的参数，可以根据需要反复计算该长度。得到所需长度后，只需按下按钮应用 并退出即可应用更改。

 

 

 

参数 说明

 

 

几何选项卡 (GEOMETRY)

 

桩高	桩头 标高。
LenPil	桩的 长度。
DiaPil	桩的 直径。
MatPil	桩的 材料。

 

 

荷载选项卡 (LOADS)

 

GammaF	微型桩轴向力的 放大系数。
Fx	力的 X 分量。
Fy	力的 Y 分量。
Fz	力的 Z 分量。
Mx	力矩的 X 分量。
My	力矩的 Y 分量。
Mz	力矩的 Z 分量。
X向加速度	重力加速度分数中的 X 向加速度分量。
Y向加速度	重力加速度分数中的 Y 向加速度分量。
Z向加速度	重力加速度分数中的 Z 向加速度分量。

 

 

地层选项卡（SOIL）

 

Ueth	地层 编号。
名称	地层 名称。
层数	地层 层数。
层	选定的 土层。
Mat	选定土层的 材料。
厚度	土层 厚度。
总高度	土层 标高。
方法	水平地基反力系数的计算方法。
HBM	水平地基反力系数值。
群 组效应	群体效应。
用户 定义	由用户定义的 群体效应系数
l	无量纲系数，在黏性土中取 1，在砂土中取 >1
fs	每个土层的 fs 值。
fs*	考虑群体效应时每个土层的 fs 值。
Ncb	承载力 系数
hs	桩身沉降群体效应 系数
fp	fp 值。 桩端弹簧。
fp*	fp 值。 桩端弹簧。应用群体效应后。
hp	桩端沉降群体效应 系数
g	变形 系数。
Ws	桩身最大 位移，
Ws*	考虑群桩效应时桩身最大 位移。
hs	桩身沉降群桩效应 系数
d	沉降 系数。
Wp	桩端最大 位移。
Wp*	考虑群桩效应时桩端最大 位移。
hp	桩身沉降群桩效应 系数
注浆 类型	注浆 类型：
	IRS： 选择性重复注浆。
	IR： 重复注浆。
	IGU： 单次全局注浆。
c	黏聚力。
f	内摩擦角。
NSPT	SPT 试验击数。
	单轴抗压强度。

 

 

配置选项卡 (CONFIGURATION)

 

DivH	板的水平分区尺寸。
DivV	桩的竖向分区尺寸。
Psi	Coeficiente Et/E para los muelles.
a	板有效高度的放大系数。
	黏性土黏聚力的限值。
	黏性土内摩擦角的限值。
CNVU	位移收敛准则。
CNVF	力收敛准则，
CNVM	弯矩收敛准则。
a1	Delft 被动土压力系数。
a2	Delft 主动土压力系数。
a3	Delft 安全系数。
土的类型	Delft所用的 土的类型。

 

 

解答选项卡（SOLUTION）

 

最大轴力	微型桩中的最大 受压轴力。
最大剪力	微型桩中的 最大剪力。
最大弯矩	微型桩中的 最大弯矩。
AsPl	主筋中的 钢筋。
AsSL	次筋中的 钢筋。
AsSu	上部钢筋中的 钢筋。
Asu	主筋中的 绑扎箍筋。
支撑杆A	斜压杆的 投影截面。
NS	斜压杆上的 轴力。
支撑杆强度	斜压杆的 轴向承载力。
WidPla	所需的 最小板厚。

 

 

微型桩长度计算窗口（CALCULATE LENGTH)

 

Coeficientes Eta  - Subsidencia (Eta coefficients - Subsidence)

hs	桩身沉降系数 Eta。
hp	桩端沉降系数 Eta。

 

Coeficientes Eta  - Asientos (Eta coefficients - Settlement)

hs	桩身沉降系数 Eta。
hp	桩端沉降系数 Eta。

 

安全系数（Security Factors）

Fs	桩身安全系数。
Fp	桩端安全系数。
Fl	荷载安全系数。

 

初步设计结果（Predesign results）

LenPil

计算长度

 

 

COMANDOS RELACIONADOS:

~GTPD

 

 

 

COMPONENTES CREADAS

 

 

求解后将创建以下组件，可使用工具 构件管理器 Ansys 查看：