改建船闸基坑双排桩支护结构三维数值模拟研究

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作者 陈海军 槐伟 +2 位作者 柯松 孙志磊 吴哲辉 《中国水运》 2025年第3期95-98,共4页

本文依托某船闸改建工程,利用COMSOL Multiphysics有限元软件对基坑开挖过程中的双排桩支护结构进行三维数值模拟。研究对比了三维数值模拟与二维计算方法在结构变形方面的差异,并与现场监测结果进行对照,以期为软土地区双排桩支护结构... 本文依托某船闸改建工程,利用COMSOL Multiphysics有限元软件对基坑开挖过程中的双排桩支护结构进行三维数值模拟。研究对比了三维数值模拟与二维计算方法在结构变形方面的差异,并与现场监测结果进行对照,以期为软土地区双排桩支护结构设计提供参考。研究发现,COMSOL Multiphysics三维数值计算结果与实际监测值较为接近,而基于二维计算方法所得结果与实际偏差较大;在软土地区支护结构设计初期应充分考虑土层流变特性,合理折减土层参数,并在施工阶段对桩间土体进行加固处理,以提高土体自承能力。 展开更多

关键词 双排桩支护 有限元模拟 船闸基坑 数值模拟 结构变形

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有限元法作为滩涂光伏阵列桩基设计计算方法的适用性研究 被引量：2

2

作者 闫俊义 刘毅 +5 位作者 刘立珍 张翔宇 崔炜 李海枫 朱银邦 贾凡 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第3期1-10,共10页

【目的】滩涂光伏电站的建设处于起步阶段,光伏阵列桩基在土建工程中占比很大,对投资有显著影响,目前承载力设计计算主要借鉴建筑行业规范,其适用性值得探讨。为改进滩涂光伏桩基设计计算方法,探索有限元方法对此的适用性,【方法】以既... 【目的】滩涂光伏电站的建设处于起步阶段,光伏阵列桩基在土建工程中占比很大,对投资有显著影响,目前承载力设计计算主要借鉴建筑行业规范,其适用性值得探讨。为改进滩涂光伏桩基设计计算方法,探索有限元方法对此的适用性,【方法】以既有滩涂光伏桩基设计方案为例,依据行业规范方法进行竖向、抗拔、水平承载工况复核计算,同时使用有限元超载法和强度折减法进行计算和分析。【结果】分析及对比结果显示:两类方法所依据的力学机理基本相同,计算得出的承载力规律一致,安全系数值接近,沉降值接近;竖向承载和抗拔工况,有限元法得出的安全系数略大于规范方法;水平承载工况,有限元法得出的安全系数略小于规范方法;对于滩涂光伏阵列桩基而言,竖向承载力安全系数最低,是承载力设计的控制工况;抗拔承载安全系数最高,远高于规范要求值,不是控制性工况;水平承载安全系数居中,有较充足的安全裕度,该工况容易满足要求。【结论】结果表明:有限元法计算能够生动展示桩基及支架的空间、过程和细部力学响应,有利于指导和改进设计,对滩涂光伏阵列桩基设计有良好的适用性;有限元法用于桩基承载力计算应优先使用超载法;滩涂光伏阵列桩基的承载特点和工作环境与建筑桩基不同,目前规范规定的竖向承载力安全系数偏保守,应适当放宽,对设计理论创新做出尝试,并合理地控制工程投资。 展开更多

关键词 滩涂光伏 桩基础 承载力 有限元法 数值模拟 力学性能 新能源 变形

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扩径缺陷对桩基低应变反射波影响的数值模拟分析

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作者 冉芸诚 李东晋 余颜江 《公路交通技术》 2024年第6期81-89,共9页

低应变反射波法因其高效且经济的优势,被广泛用于基桩完整性检测。为研究扩径缺陷对桩基低应变反射波形的影响,运用有限元软件ABAQUS,采用Explicit分析模块,分别研究了扩径面积和扩径厚度对桩基低应变反射曲线影响的规律。结果表明:1)采... 低应变反射波法因其高效且经济的优势,被广泛用于基桩完整性检测。为研究扩径缺陷对桩基低应变反射波形的影响,运用有限元软件ABAQUS,采用Explicit分析模块,分别研究了扩径面积和扩径厚度对桩基低应变反射曲线影响的规律。结果表明:1)采用ABAQUS/Explicit分析模块能较好地模拟桩基低应变反射曲线;2)在其他参数一定时,随着扩径面积或扩径厚度的增大,扩径处反射子波幅值逐渐增大,桩底反射子波逐渐减小;3)扩径厚度越大,扩径特征反射波出现与消失之间的时差越来越大;4)桩基现场检测仅能根据幅值波动趋势定性判别缺陷的严重与否,尚不能定量判断扩径的面积或厚度。 展开更多

关键词 低应变法检测 桩基扩径缺陷 三维桩-土有限元模型 数值模拟

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波浪作用下的群桩受力及优化布置 被引量：18

4

作者 黄雯 冯谊武 张海龙 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期51-56,共6页

为研究海洋环境中群桩结构所受的波浪力及其合理布置方式,以某群桩水动力模型试验为例,按照CFD理论采用ANSYS Workbench建立波浪水槽及高桩承台数值仿真模型,分析桩距、桩位的变化对各桩受力的影响,总结单桩及总力干扰系数的变化规律。... 为研究海洋环境中群桩结构所受的波浪力及其合理布置方式,以某群桩水动力模型试验为例,按照CFD理论采用ANSYS Workbench建立波浪水槽及高桩承台数值仿真模型,分析桩距、桩位的变化对各桩受力的影响,总结单桩及总力干扰系数的变化规律。结果表明:垂直波向上,各桩所受波浪力均大于独桩情况,KC数对各桩干扰系数的影响并不明显;平行波向上,各桩所受波浪力均小于独桩情况且桩间影响随桩距的增大均呈减弱趋势,各桩的干扰系数随KC数的增大而减小,这一影响对后桩更为明显。在垂直波向错位布置的群桩,各桩干扰系数较对称及平行波向错位布置时更小,各桩受力也更均匀。 展开更多

关键词 群桩基础 波浪力 桩距 桩位 干扰系数 KC数 数值仿真 有限元法

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基于MIDAS深基坑桩锚支护数值模拟分析 被引量：35

5

作者 李明瑛 曾朋 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2012年第1期250-253,共4页

根据某勘察设计院提供的地质资料和监测数据,通过有限元软件Midas对某市某地块项目建立三维深基坑模型,进行数值模拟分析。介绍了有关工程情况及模型相关设置,提取支护结构变形值与实际监测变形值进行对比,结果表明此模型具有可行性,得... 根据某勘察设计院提供的地质资料和监测数据,通过有限元软件Midas对某市某地块项目建立三维深基坑模型,进行数值模拟分析。介绍了有关工程情况及模型相关设置,提取支护结构变形值与实际监测变形值进行对比,结果表明此模型具有可行性,得出基坑开挖及地下室施工过程中挡土桩的最大水平位移在顶端,基坑边缘的中点,特别是长边的中点附近;基坑土体竖向最大沉降发生在基坑边缘背后一定距离处以及锚杆锚固力在自由段均匀分布,在锚固段逐渐减小等变化规律,为变形控制设计与工程监测提供依据。 展开更多

关键词 深基坑 桩锚支护 数值模拟 MIDAS 有限元

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隧道开挖对邻近桩基影响的研究综述 被引量：14

6

作者 杨敏 孙庆 《建筑科学与工程学报》 CAS 2011年第1期118-126,共9页

介绍了隧道开挖对邻近桩基影响的现有研究成果;对部分试验结果和理论分析结果进行比较,讨论了隧道开挖对邻近桩基的沉降、轴力、侧向变形、弯矩以及群桩效应影响结果的异同;总结了目前已有研究的优缺点。分析结果表明:目前所有的研究方... 介绍了隧道开挖对邻近桩基影响的现有研究成果;对部分试验结果和理论分析结果进行比较,讨论了隧道开挖对邻近桩基的沉降、轴力、侧向变形、弯矩以及群桩效应影响结果的异同;总结了目前已有研究的优缺点。分析结果表明:目前所有的研究方法都有其局限性,并不能获得统一的共识,而且研究中还经常出现相互矛盾的情况;模拟隧道开挖对邻近桩基三维影响的离心机试验和三维数值模拟相结合的研究方法是今后发展的方向。 展开更多

关键词 隧道开挖 桩基 沉降 数值模拟 有限元方法

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碎石桩复合地基的液化判别方法 被引量：6

7

作者 周元强 白闰平 +1 位作者 邵勤 刘欣良 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期87-94,共8页

针对目前适用于碎石桩复合地基液化判别方法相对缺乏的现状,依据碎石桩复合地基中地震剪应力按碎石桩和桩间土刚度不同来分配的思路、以Seed剪应力法和美国NCEER协会推荐的抗液化剪应力比公式为基础,提出适用于碎石桩复合地基的液化判... 针对目前适用于碎石桩复合地基液化判别方法相对缺乏的现状,依据碎石桩复合地基中地震剪应力按碎石桩和桩间土刚度不同来分配的思路、以Seed剪应力法和美国NCEER协会推荐的抗液化剪应力比公式为基础,提出适用于碎石桩复合地基的液化判别方法,并采用有限元数值模拟方法模拟了地震中碎石桩复合地基桩间土的剪应力变化。模拟分析结果表明,在打设碎石桩后桩间土的地震剪应力小于打设碎石桩前的地震剪应力,说明刚度较大的碎石桩分担了较大的地震剪应力,而刚度较小的桩间土分担了较小的地震剪应力。最后对比了有限元数值模拟结果、我国规范法判别结果和本文方法的判别结果,得出本文方法可以作为一种碎石桩复合地基的液化判别方法。 展开更多

关键词 液化判别方法 碎石桩复合地基 剪应力对比法 标贯试验 有限元数值模拟

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刚性与柔性桩承式路堤竖向承载特性分析 被引量：4

8

作者 张乾青 李振宝 +3 位作者 马彬 李亮亮 李庶安 吴建群 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期991-999,F0002,共10页

基于软弱地基高速公路桩承式路堤现场试验,获得了预应力高强混凝土管桩和高压旋喷桩承载特性随时间的变化规律。现场试验与数值模拟结果对比分析验证了有限元模型界面单元和本构模型选取的有效性。采用有限元数值模拟软件分析了预应力... 基于软弱地基高速公路桩承式路堤现场试验,获得了预应力高强混凝土管桩和高压旋喷桩承载特性随时间的变化规律。现场试验与数值模拟结果对比分析验证了有限元模型界面单元和本构模型选取的有效性。采用有限元数值模拟软件分析了预应力高强混凝土管桩在不同阶段的承载特性,研究了桩长、桩径和面积置换率对桩承式路堤性能的影响,获得了桩承式路堤中刚性桩的设计优化参数。数值计算结果表明,桩帽可显著提高桩体承载力,且桩帽尺寸与桩间距比值对路堤沉降有显著影响,其比值为0.67~0.74时路堤沉降可得到有效控制。 展开更多

关键词 软弱地基 刚性桩 有限元数值模拟 现场试验 承载特性

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高桩码头基桩完整性检测技术研究 被引量：6

9

作者 张强 孙熙平 +1 位作者 王元战 彭志豪 《港工技术》 2010年第6期52-56,共5页

高桩码头在使用过程中基桩容易出现损伤,目前,国内外对于有上部结构的基桩完整性检测方法的研究成果较少。本研究通过有限元数值模拟方法,确定高桩码头基桩现场检测时最佳的击振位置和信号接收位置,并利用小波分析方法对检测信号进行处... 高桩码头在使用过程中基桩容易出现损伤,目前,国内外对于有上部结构的基桩完整性检测方法的研究成果较少。本研究通过有限元数值模拟方法,确定高桩码头基桩现场检测时最佳的击振位置和信号接收位置,并利用小波分析方法对检测信号进行处理,以确定基桩的完整性。并结合已完成的相关研究成果,对高桩码头基桩完整性检测技术进行总结。 展开更多

关键词 高桩码头基桩 完整性检测 有限元数值模拟 小波分析

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刚柔组合桩复合地基非线性数值分析 被引量：2

10

作者 杨昌民 周运春 陈永 《石家庄铁道学院学报（自然科学版）》 2009年第2期46-49,共4页

柔性桩和刚性桩各有优缺点,根据弹塑性力学的增量理论,对CFG桩体、水泥土桩体和土体采用Druker-Prager屈服准则,建立了刚柔组合桩复合地基的有限元计算模型,基于FEPG有限元自动生成系统,编制了有限元程序,并结合工程实例对刚柔组合桩复... 柔性桩和刚性桩各有优缺点,根据弹塑性力学的增量理论,对CFG桩体、水泥土桩体和土体采用Druker-Prager屈服准则,建立了刚柔组合桩复合地基的有限元计算模型,基于FEPG有限元自动生成系统,编制了有限元程序,并结合工程实例对刚柔组合桩复合地基的应力场、位移场和破坏规律进行了数值分析。 展开更多

关键词 复合地基 刚柔组合桩 非线性 有限元 数值分析

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桥梁桩基础竖向承载力特性研究 被引量：1

11

作者 胡斌 《辽宁省交通高等专科学校学报》 2023年第1期1-5,共5页

桩基础作为建筑结构与地基之间连接的重要结构,主要起到支撑上部结构的作用,广泛应用于桥梁等建筑结构中。本文结合现场桥梁桩基础的单桩静载试验数据,进行桥梁单桩竖向承载力特性分析,结合桩长、桩径等分析桥梁桩基础的竖向承载力特性... 桩基础作为建筑结构与地基之间连接的重要结构,主要起到支撑上部结构的作用,广泛应用于桥梁等建筑结构中。本文结合现场桥梁桩基础的单桩静载试验数据,进行桥梁单桩竖向承载力特性分析,结合桩长、桩径等分析桥梁桩基础的竖向承载力特性,总结出桩基竖向承载力特性影响因素及影响规律,基于此规律提出优化桥梁桩基础的设计方案,提高桩基础的使用效率。 展开更多

关键词 桥梁桩基础 竖向承载能力 单桩静载试验 有限元数值模拟

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浅析ANSYS/LS-DYNAD在桩基缺陷检测中的应用

12

作者 魏明强 《城市道桥与防洪》 2014年第7期394-396,29,共3页

采用一种基于ANSYS/LS-DYNA的非线性动力有限元分析方法,对离析桩的桩身进行了数值模拟,得到了离析桩的应力波反射规律及特点,说明基于ANSYS/LS-DYNA非线性动力有限元分析方法能够较准确地检测桩基缺陷。

关键词 有限元 数值模拟 桩基缺陷 检测

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复合桩基的工作机理探讨 被引量：2

13

作者 王安刚 陈颖辉 杨坤华 《山西建筑》 2007年第6期117-117,152,共2页

通过建立有限元分析模型,对复合桩基的工作机理进行了一定的数值模拟,并对影响其工作机理的因素进行了探讨和分析,得出了一定的结论,为复合桩基的设计与推广提供了参考。

关键词 复合桩基 有限元模型 工作机理 数值模拟

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桩筏基础桩土荷载分担比研究 被引量：6

14

作者 李帆 吕林峰 陈洪运 《铁道建筑》 北大核心 2019年第12期114-118,共5页

为解决在传统设计方法中忽略筏基下土体承载力的问题,利用有限元分析软件ABAQUS建立带筏板的双桩模型,深入分析改变距径比、长径比、端间土模量比、桩间土弹性模量、筏板厚度、垫层厚度、垫层弹性模量对桩土荷载分担比的影响。计算结果... 为解决在传统设计方法中忽略筏基下土体承载力的问题,利用有限元分析软件ABAQUS建立带筏板的双桩模型,深入分析改变距径比、长径比、端间土模量比、桩间土弹性模量、筏板厚度、垫层厚度、垫层弹性模量对桩土荷载分担比的影响。计算结果表明:当距径比增大时,桩体荷载分担比逐渐减小;当长径比增加时,桩体荷载分担比随之增大;端间土模量比的改变对桩体荷载分担比影响很小;随着桩间土弹性模量的增大,桩体荷载分担比有明显变小趋势;筏板厚度对桩体荷载分担比影响不大;随垫层厚度增加桩体荷载分担比逐渐减小,且减小幅度逐渐减小最终趋于平缓;垫层弹性模量越大桩体荷载分担比越大。综合考虑对桩土荷载分担比影响较大的因素,总结归纳出桩体荷载分担比计算公式,其计算结果较为准确。 展开更多

关键词 铁路路基 桩土荷载分担比 数值仿真 桩筏基础 ABAQUS 有限元分析

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基于单桩抗压静载实验的桩筏基础协同分析数值模拟研究 被引量：1

15

作者 王立超 李建光 《工程建设》 2019年第1期26-31,共6页

提供了一种桩筏基础协同作用沉降计算的数值模拟分析方法,以钻孔灌注桩单桩抗压静载试验为基础,应用三维有限元数值模拟软件对钻孔灌注桩桩-土相互作用进行了三维仿真模拟,通过反演得出符合工程实际的岩土参数,应用该参数建立桩筏基础... 提供了一种桩筏基础协同作用沉降计算的数值模拟分析方法,以钻孔灌注桩单桩抗压静载试验为基础,应用三维有限元数值模拟软件对钻孔灌注桩桩-土相互作用进行了三维仿真模拟,通过反演得出符合工程实际的岩土参数,应用该参数建立桩筏基础数值模型,从而更加准确地模拟桩筏基础协同作用沉降过程。通过工程实例验证了利用该数值模拟分析方法的可行性,且计算成果可靠。 展开更多

关键词 有限元法 桩-土相互作用 桩筏基础 数值模拟

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深基坑桩锚支护数值模拟研究 被引量：6

16

作者 林文利 曾启强 +2 位作者 刘金水 颜港归 梁高 《广东土木与建筑》 2023年第3期51-53,92,共4页

桩锚支护作为一种在深基坑工程应用范围广泛、支护效果较好的支护形式,具有极大的研究意义。文章以基坑变形基本理论为基础,运用了MIDAS/GTS NX有限元数值模拟软件,以北京某深基坑为研究对象,建立了其桩锚支护结构开挖施工的有限元模型... 桩锚支护作为一种在深基坑工程应用范围广泛、支护效果较好的支护形式,具有极大的研究意义。文章以基坑变形基本理论为基础,运用了MIDAS/GTS NX有限元数值模拟软件,以北京某深基坑为研究对象,建立了其桩锚支护结构开挖施工的有限元模型,研究了“围护桩+预应力锚索”支护结构在开挖过程中的基坑以及支护结构变形规律。研究发现基坑分步开挖对其变形会产生非常大的影响,而桩锚支护形式能有效限制支护结构与周围土体的水平位移;坑底隆起值、地表沉降值、桩顶水平位移值均与基坑开挖深度正相关;考虑到基坑变形的时空效应,可以采用分小段、分层开挖支护的方法减小变形。 展开更多

关键词 深基坑工程 基坑变形 桩锚支护 数值模拟 有限元法

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复合地基上水闸合理局部桩密度探究 被引量：2

17

作者 李伟康 廖文来 +2 位作者 蔡杰龙 蔡灿旭 王梓鑫 《广东水利水电》 2021年第10期75-80,共6页

软土地基上的水闸通常需要进行地基处理,以降低地基沉降和底板应力。水闸荷载主要集中在闸墩上,导致地基产生不均匀变形,而闸底板与地基紧密接触,地基的变形势必对闸底板变形产生影响,从而导致底板局部应力变化。闸底板局部拉应力过大... 软土地基上的水闸通常需要进行地基处理,以降低地基沉降和底板应力。水闸荷载主要集中在闸墩上,导致地基产生不均匀变形,而闸底板与地基紧密接触,地基的变形势必对闸底板变形产生影响,从而导致底板局部应力变化。闸底板局部拉应力过大容易导致闸底板产生开裂,严重时产生贯穿性裂缝,对结构安全有着严重影响。因此,通过对地基的局部补强,减少地基的差异变形,能够提升水闸底板结构应力安全状态。结合工程实例,通过有限元法分析了在软弱土层上桩的局部合理布置密度。通过计算和比较不同条件下地基局部加固效果后的底板拉应力变化情况,发现在满足地基承载力的的基础上,水闸桩复合地基最佳加密区域比例为30%~40%,对应桩土置换率为25%~35%。 展开更多

关键词 复合地基 水闸 布桩密度 有限元单元法 数值模拟

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渣场填土地基上建筑物基础形式选择

18

作者 卢宝玉 王智阳 张博 《西北水电》 2022年第2期86-91,共6页

某水利工程管理营地拟建在渣场上,其基础形式选择至关重要。根据建筑物使用要求及地质情况,以水利工程管理办公楼为例,通过有限元数值模拟,对平板式筏板基础、梁板式筏板基础、桩基础3种方案进行比选分析,分析其应力变形特性,结果显示3... 某水利工程管理营地拟建在渣场上,其基础形式选择至关重要。根据建筑物使用要求及地质情况,以水利工程管理办公楼为例,通过有限元数值模拟,对平板式筏板基础、梁板式筏板基础、桩基础3种方案进行比选分析,分析其应力变形特性,结果显示3种形式均可满足规范要求,基础相对优劣顺序为桩基础>梁板式筏板基础>平板式筏板基础;投资分析结果显示桩基础投资明显大于筏板基础,梁板式基础投资略低于平板式筏板基础,最终确定办公楼采用梁板式筏板基础形式,可为类似工程提供借鉴。 展开更多

关键词 水利工程 筏板基础 桩基础 有限元数值模拟 投资分析

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板桩式海堤结构有限元数值模拟分析 被引量：1

19

作者 王志平 《浙江水利科技》 2012年第1期39-42,45,共5页

为改变浙江沿海海堤功能单一,土石料用量大的缺点,开展新型海堤结构研究。对板桩式海堤结构进行有限元数值模拟研究,分析在竖向荷载及回填土压力作用下,结构的变形及承载能力。可以得出,桩土的位移量均不大,土体未发生明显的塑性变形,... 为改变浙江沿海海堤功能单一,土石料用量大的缺点,开展新型海堤结构研究。对板桩式海堤结构进行有限元数值模拟研究,分析在竖向荷载及回填土压力作用下,结构的变形及承载能力。可以得出,桩土的位移量均不大,土体未发生明显的塑性变形,桩身应力不大,可进行实际工程的应用。 展开更多

关键词 板桩式海堤 软土地基 有限元 数值模拟

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某送电线路大跨越工程桩基ANSYS分析

20

作者 吕小娟 何振 《红水河》 2010年第3期124-126,130,共4页

针对电力行业未系统开展基础型式的试验、测试和分析现状,在桩基承载力分析中运用了大型有限元计算软件ANSYS,利用计算机的优势对桩基采用数值模拟研究。

关键词 桩基础 数值模拟 有限元分析 竖向极限承载力

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