Midas civil桩土作用模拟，很经典~

图1 Matlock模型

图2 同济大学法

1  直接嵌固法（基本周期T=10.482381s）

2    墩底六弹簧法（基本周期T=10.789442s）

3     m法（基本周期T=10.8017s）

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

截面则用数值定义为A=0.1即可  

材料： 

4、开始建立模型：   

选择所有偶数号的节点:  

节点复制 

选取新建节点，单元扩展： 

然后约束所有杆件的j节点  

选取新建节点 

桩尖弹簧设定：  

选取桩尖节点,先删除此处的z方向约束。然后加节点弹簧 

最后不要忘了把弹簧单元和相应的桩单元刚性连接  

这是节点编号的规律 

在excel中： 

把选中的数据copy到notepad，然后打开mct命令窗口，输入：*rigidlink 然后copy

按运行 

5、设定非线性分析选项 

zz为自重工况，默认只有一个工况，这个目的是建立初始迭代状态，不是必须的。  

工况1就是前面的外力荷载了，分10步加载，点生成默认荷载系数  

然后就开始运行！  

反力 

注意到桩侧土<78.6 桩尖<312所以满足承载力的要求  

修改N力=3000  

明显桩侧土都达到了极限，桩尖》312，所以不满足！  

用MIDAS模拟桩- 土

相互作用   

地基系数的概念及确定方法

现将桩的几种有代表性的弹性地基梁计算方法概括在表下中。

桩的几种典型的弹性地基梁法

计算方法：

刚性桩与弹性桩：为计算方便起见，按照桩与土的相对刚度，将桩分为刚性桩和弹性桩。

土的地基比例系数“m”：

地基土水平抗力系数的比例系数m值宜通过桩的水平静载试验确定。但由于试验费用、时间等原因，某些建筑物不一定进行桩的水平静载试验，可采用规范提供的经验值如下表所示。

在应用上表时应注意以下事项：

1．由于桩的水平荷载与位移关系是非线性的，即m值随荷载与位移增大而有所减小，因此，m值的确定要与桩的实际荷载相适应。一般结构在地面处最大位移不超过10mm，对位移敏感的结构、桥梁工程为6mm。位移较大时，应适当降低表列m值。

比例系数m的换算

2．当基桩侧面由几种土层组成时，从地面或局部冲刷线起，应求得主要影响深度hm=2（d+1）米范围内的平均m值作为整个深度内的m值，对于刚性桩hm采用整个深度h。当基础侧面地面或局部冲刷线以下 

深度内有两层土时，应将两层土的比例系数按式（P.0.2-3）换算成一个m值，作为整个深度的m值。

3．承台侧面地基土水平抗力系数Cn

单桩计算：
1）采用正方形桩宽为1m的，桩长为15m。桩顶假设与地面齐平。根据规范，各种参数计算如下表。

2）采用正方形桩宽为1.5m的，桩长为15m。桩顶假设与地面齐平。根据规范，各种参数计算如下表。

3）在上述参数条件下，桩基土弹簧刚度计算见表“M值法计算地基弹性刚度”。根据表中数据在civil中建立桩基模型，进行计算，所得结果与桥博比较，得出下列表格。

?

     

图 5.2 桩弹性支承

桩弹性支承在Civil中可以通过 边界->整体式桥梁弹性支承->桥墩弹性支承 来操作。如图5.2所示。

接下来，详细讲述一下各个参数的输入方法。

图 5.3 不同土质的桩弹性支承

① 土壤类型：指定土壤类型。砂、软土、硬土，不同土的刚度计算方法不一样。

② 地面标高：根据实际情况填写。

③ 静止土压力系数K0：参见图5.4。一般可按照经验公式

K0=1-sin ?，?为内摩擦角。

图 5.4 静止土压力系数

④ 地基反力系数：指地基竖向抗力系数，可按《公路桥涵地基及基础设计规范 JTG D63-2007》附录P确定。

⑤ 初始土模量k1：根据相对密度计算的系数，用于计算桩周横向土弹簧的刚度。见表5.1

表 5.1 初始土模量K1

⑥ 三轴试验最大应力点1/2应变值（e50）：通过三轴试验来得到。

⑦ 无排水粘聚力：通过三轴试验得到不排水抗剪强度Cu。

图 5.5 节点弹性支承数据

相关知识：

1. 多层土的桩土接触作用模拟方法。

由于选择不同土壤类型时弹簧刚度计算方法不同，所以每次只能选择一种土壤类型来定义，但是

实际情况中，往往桩会贯穿多个土层。当多土层时，首先在不同土层交界处分割桩单元，然后根

据不同的土壤类型，分别选择土层对应的单元施加桩弹性支承。

2. 对于程序自动计算出来的弹性支承刚度，可参考帮助文件中的说明。