三维弹塑性桩-土接触面单元及其在ABAQUS中的开发及应用

摘要

大直径超长钻孔灌注桩往往表现为摩擦桩,基桩承栽力主要由桩侧摩阻力贡献.然而现有的计算方法由于无法考虑桩-土接触面剪切过程中的特性,对桩侧摩阻力的估计不准确.文章在弹塑性理论框架内推导了一种接触面本构关系,合理考虑了接触面在剪切过程中的剪胀等现象.基于隐式欧拉后退法推导了本构积分方程和相应的一致切线模量,并用ABAQUS所提供的UEL子程序接口,缟写了接触面单元.通过与公开文献中的直剪试验进行对比,验证了文章所提出的接触面模型合理性以及本构积分算法的可靠性.最后将接触面单元用于三维桩土接触分析,结果表明传统的摩阻力计算公式偏于保守.