问题描述:
一桩基承台(图1),采用绘制板带的方法进行承台配筋设计,弯矩20.36kN.m,配筋面积居然要2859mm2;弯矩377.29kN.m,配筋面积反而是706.3mm2(图2),为什么会有这种现象?
图1:桩承台示意图
图2:板带设计配筋
解答:
造成这种现象的原因就是线单元与壳单元变形协调导致在两者相交处应力集中。如图3所示,与承台相连的连系梁,是根1.5m高,1m宽的大梁,却只用了线单元模拟,导致在线单元与承台连接位置处的应力集中,使得该处的板带局部应力异常,局部存在很大的轴力(图4),从而导致配筋异常。将连系梁改用壳单元模拟(图5),并将自动网格剖分尺寸改细,可得到正确的内力(图6)和配筋(图7)。
自动网格剖分命令:【运行】>【板自动网格划分选项】>【网格划分近似最大尺寸】
图3:连系梁采用线单元模拟导致应力集中
图4:连系梁采用线单元模拟,导致局部存在非常大的轴拉力
图5:将连系梁改用壳单元模拟
图6:连系梁采用壳单元模拟,轴拉力图
图7:连系梁采用壳单元模拟,板带配筋图