关于贵公司optumG2软件案例67的若干问题探讨
您好，最近看了贵公司optumG2软件案例67排桩的中文教程，现在有以下几个问题想请教一下
1、对于粘性土，如果不采用Tresca材料本构，比如粘性土采用MCC模型如何计算FA,max、FB,max、FL,max？
2、桩土间强度如何理解？
A、（如桩土间轴向强度、桩端强度相对于实际工程中桩基参数极限侧阻力、极限端阻力是否具有可比性？）或者有一定经验关系？
B、桩土间强度单位是kN/m，如何理解？深度方向or纵向方向kN/m。
3、极限分析中，以受竖向荷载的情况为例，桩的竖向极限承载力Qu=482kN/m（我理解的是极限状态为桩侧达到FA,max，桩端达到FB,max）。理论上，可否通过FA,max、FB,max的值把Qu计算出来？（是否有类似实际项目中计算桩极限承载力的方法？）
4、弹塑性分析
A、土体和桩身最大位移对应于指定的最大位移或转角荷载，如图67.6所示。从图中可以看出，排桩和土体之间存在一定程度的相互作用，虽然大部分的变形都发生在桩身上。需要注意的是，土体变形代表了平均平面外变形。这句话如何理解？桩体与周围土接触处变形应该是相同的，并随着土的压缩递减。
B、 桩土之间变形协调如何实现的？通过哪些参数？这些参数应该是影响桩基础沉降分析的关键因素。
5、桩土刚度参数问题
案例中桩土刚度参数为默认，软件中分为相互作用系数、弹簧刚度，是否有可参考的文献或公式确定其取值？我的理解是桩土间变形主要通过刚度参数来传递，那么默认参数是什么取值？而相互作用系数又是什么含义？
没有找到相关结果
已邀请:
1 个回答
库仑戚工 - 库仑工程师
赞同来自: 范某 、杨帆
您好，感谢您对本公司产品的使用，下面将逐一对您的问题您进解答。
问题1
答复：需要明确的一点是，「排桩」单元和我们通常认为的「板」单元有很大的不同。「板」单元是采用接触面来模拟桩土直接的相互作用，如果土体破坏，土体进入塑性状态是由土体本身的本构模型控制的，例如MC模型等。而「排桩」单元是采用弹簧来模拟桩土之间的相互作用，这是完全不同的。通常，对于桩土作用的模拟，弹簧模拟是一种非常常用的方法，在我们的另外一款三维有限元软件SOFiSTiK有一个模块叫做HASP，即half space，也是采用弹簧模拟桩土作用。这种做法的一个最大好处在于计算效率非常高且容易收敛，而且计算结果也和真实情况很接近。
G2采用弹簧模拟的还有一个原因是可以更好的考虑桩间距的影响，因为当桩间距足够大时，三维效应会非常明显，采用板单元得到的结果和真实情况会有较大的出入。
回到本问题，那么FA,max、FB,max、FL,max实际上就是弹簧的极限强度，超过这个强度后，弹簧就进入塑性状态，反力不再增加。您有可能留意到排桩单元有一个参数「弹性区」，即软件认为在桩身一定范围内土体是弹性的，而土体的弹塑性由弹簧的弹塑性取而代之了。
因此，FA,max、FB,max、FL,max实际上就是我们实测的桩极限侧摩阻力、桩极限水平承载力和桩端极限承载力（注意单位换算）。案例67中给出的公式均为经验公式，目前国内我不知道是否有类似的经验公司，但是在建筑桩基规范中很多类似的经验值，您可以查阅。
Tresca模型中只有Su值，您的岩土材料可能是有c也有phi，此时也可以采用Tresca模型，只要将c和phi换算为Su即可，换算公式如下：
su=σz×tanφ c
其中σz为土体竖向应力，随深度线性变化，因此Su也是线性变化的，在G2中您需要输入线性的Su值。输入方法参考此案例：案例5：自定义材料参数地基上的基础。
问题2
回复A：问题1回复。
回复B：即弹簧的刚度，纵向每延米。
问题3
回复：对的，理论上可以手算出来。这里根据案例中的值计算出来Qu大概是516.093kN/m，这里软件计算结果偏小，因为真实情况中桩侧摩阻力不一定能完全发挥，这需要桩身相对于土体较大的变形，而实际上桩端可能已经破坏。这种计算方法非常容易理解且，GEO5中单桩承载力分析的弹性法实际上也是类似的。规范中竖向承载力分析通常是上述我手算值乘以一个折减系数（经验值），而对于水平承载力的分析，规范中也有一种方法叫做p-y法，和这里的方法是一样，但是G2中可以考虑弹簧进入塑性状态。
问题4
回复A：需要注意的弹塑性分析中施加的是位移荷载，也就说我想分析的是桩到达指定的位移和转角时的情况。桩和土体之间是有相对变形的，桩土之间采用弹簧模拟，具有相同的节点，但是两个节点是独立的，当桩变形时，土体的受到一定的压缩，但是而这的变形不是同步的。基本模型如下：
回复B：通过桩土之间的弹簧实现。关键参数就是弹簧的刚度和强度。详细理论参见”Material手册”中的“Pile Rows”章节。
问题5
回复：关于桩土刚度，”Material手册”中的“Pile Rows”章节有详细说明。我们会尽快翻译，谢谢！