ABAQUS小应变分析:板锚在海洋粘土中上拔过程模拟


一、模型的建立

板锚为条形锚(strip anchor), 故而采用2D平面应变模型。土为海洋粘土,板锚上拔过程为不排水状态,故而采用Tresca模型来模拟粘土的饱和不排水抗剪强度。粘土的抗剪强度从海床表面随着埋深呈线性增大(如图1所示)。考虑锚的上覆土重,粘土的有效重度设置为6kN/m3。

ABAQUS 小应变分析(例6) 板锚在海洋粘土中上拔(饱和不排水强度随深度增大)的图1

图1 粘土抗剪强度随深度增大

模型的网格划分如下图所示:

ABAQUS 小应变分析(例6) 板锚在海洋粘土中上拔(饱和不排水强度随深度增大)的图2

图2 模型的网格划分

ABAQUS 小应变分析(例6) 板锚在海洋粘土中上拔(饱和不排水强度随深度增大)的图3

图3 锚在土中的位置及锚周围土的网格划分细节

ABAQUS 小应变分析(例6) 板锚在海洋粘土中上拔(饱和不排水强度随深度增大)的图4

图4 锚的网格划分(处理成离散刚体)

模型的边界条件:

ABAQUS 小应变分析(例6) 板锚在海洋粘土中上拔(饱和不排水强度随深度增大)的图5

图5 模型的边界条件(底部固定,约束两边的水平位移)

二、模拟结果展示

ABAQUS 小应变分析(例6) 板锚在海洋粘土中上拔(饱和不排水强度随深度增大)的图6

图6 锚的破坏机理

ABAQUS 小应变分析(例6) 板锚在海洋粘土中上拔(饱和不排水强度随深度增大)的图7

图7 锚的峰值承载力


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