LNG储罐桩土非线性有限元模拟
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- DOI:
- 作者:
- 赵泽钦，陈团海，张超
- 作者单位:
- 中海石油气电集团有限责任公司，北京 100028
- 关键词:
- 桩土作用；有限元模拟；非线性接触；变形模量；荷载-沉降曲线
- 摘要:
- 在对LNG储罐进行全罐结构分析和安全校核时，通常通过在承台底部或桩身施加等效非线性弹簧等方法来简化模拟土体对上部结构的承载作用，但这种简化的近似方法无法准确地反映桩土之间复杂的相互作用关系。采用三维非线性有限元软件ANSYS对LNG大型储罐的桩基进行桩土作用分析，分析时通过三种方法估算了土体的变形模量，同时考虑了初始地应力和土体宽度的边界效应，并把计算得到的结果与现场试桩实测结果进行比较。研究表明，三维非线性有限元模拟结果与现场实测的荷载-沉降数据拟合度较好；三种方法估算土体的变形模量，方法一（基于多孔介质理论，由压缩模量推算变形模量）的偏差相对最大，方法二（通过标贯击数估算变形模量）的准确性依赖于所选取经验公式的适用性，方法三（通过参数反分析法拟合变形模量）在缺乏原位测试数据时能得到较好的拟合结果；桩侧摩阻力总体随着深度的增加而增大，桩端处附近达到极限值，桩侧土体的总侧摩阻力占总荷载的69.7%，桩端土体的端阻力占总荷载的30.3%。