ANSYS某抗拔桩模型没达到极限承载力计算就不收敛了，如何解决？

一、模型概况

3D规则45jiangjiangpile012015110５-14.txt:

二、问题描述

     该模型的计算步骤如下，首先仅仅作用重力荷载，生成初始地应力文件，然后在作用重力荷载的同时，导入初始地应力文件，最后作用上拔位移，计算模型的力和变形。本模型第一步、第二步都正常进行，在第三步计算到70%（T=1.733)时，模型不能收敛，计算过程中的警告信息及收敛历史如下图所示。

    

  

NSEL,S,,,14170   !地表的桩侧土体

NLIST

 

 NODE        X            Y            Z          THXY     THYZ     THZX
    14170  -400.00      0.48986E-13   0.0000         0.00     0.00     0.00

NSEL,S,,,13424  !深度14.6米处的桩侧土体

NLIST

 

NODE        X            Y            Z          THXY     THYZ     THZX
    13424  -400.00      0.48986E-13  -14625.         0.00     0.00     0.00

                NODE        X            Y            Z          THXY     THYZ     THZX
    11976 -0.37704E-12   400.00      -5600.0         0.00     0.00     0.00

  进入后处理中，模型整体竖向位移如下图所示。查看钢绞线顶最大位移为73mm，最大拉应力仅为400MPa，距离极限抗拉强度数值1860MPa还有一定的距离,桩侧土体的最大剪切应力为0.0137MPa（如下图所示），小于土体的抗剪强度。说明该模型还有很大的承载力潜力可挖。但计算不能继续进行，如何解决？

  

三、解决步骤

1、确定该桩型达到极限承载力的标准

    当桩侧土体的剪应力沿着桩体深度均达到其抗剪强度时，桩体达到了极限承载力。

参考算例：3D规则45jiangjiangpile012015110５-1（好）.txt:

2、先从较为简单的模型开始计算，了解该模型的受力特性。若是简单模型也有计算方面的缺陷，也可提前发现并改正。

 1）不考虑初始地应力的弹塑性模型

 模型 3D规则45jiangjiangpile012015110５-15.txt，与本次讨论模型的唯一区别就是不考虑初始地应力，可以完全收敛，而且计算过程中无警告信息出现，其计算收敛情况如下：

 3、分析计算过程中的ANSYS的警告信息，查找有问题的节点位置。

    通过查询节点坐标得知，上述警告节点基本位于桩侧的土体中，主要是由于剪应力造成的，但在最后收敛步时，桩侧土体剪应力远远没有达到土体的抗剪强度，桩侧土体还可继续承载。这些警告可能是因为其他问题造成的。

   查看自平衡后的第一个荷载步T=1.01,发现桩底土体向上涌起，位移过大，不正常，如下图。

    产生此现象的主要原因是，在上面的模型中，仅仅考虑了土体的自重应力，而忽视了水泥土桩体的自重应力，改正方法是，在上拔荷载作用之前，正确考虑水泥土桩体的自重应力。

待续。。。。。