张树林 罗义华 杨泰朋 刘 浩 李胜福 兰志文
（1、中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司，安徽 合肥230601 2、国网安徽省电力有限公司，安徽 合肥230061 3、国网安徽省电力有限公司建设分公司，安徽 合肥230071 4、南昌大学工程力学实验中心，江西 南昌330031）
为探究循环荷载对损伤的影响，利用有限元软件，采用小尺寸模型进行数值仿真，模型如图1 所示，混凝土尺寸为150mmx150mmx150mm，地脚螺栓直径为20mm，该模型为素混凝土，不含任何钢筋，网格如图2 所示。固定混凝土底部，在地脚螺栓上端及混凝土上端分别建立一个参考点，参考点为RP-1及RP-2，将RP-1 与地脚螺栓上表面耦合（即地脚螺栓上表面与RP-1 具有相同的刚体运动，也即在此区域的各节点与RP-1之间建立一种运动上的约束关系），RP-2 与混凝土上表面圆环位置耦合，如图3 所示，RP-1、RP-2 施加荷载或位移。
图1 模型图
图2 网格模型
图3 参考点
在RP-1（与地脚螺栓上表面耦合）点施加上拔位移，RP-2（与混凝土上表面圆环区域耦合）点施加下压位移，当RP-1 点施加上拔位移时，RP-2 点不施加位移，当RP-2 点施加下压位移时，RP-1 点不施加位移。RP-1 点施加UL-0 的循环荷载，RP-2 点上施加0-UY 的循环荷载。具体加载制度如下：第1 秒RP-1 点上施加的上拔位移，RP-2 点不施加位移，第2 秒RP-2点上施加下压位移，RP-1 点不加位移，同理第3 秒RP-1 点上施加的上拔位移，RP-2 点不施加位移，第4 秒RP-2 点下压位移，RP-1 点不加位移，每一秒保持上拔位移、下压位移不变，循环30 秒，查看损伤发展情况。
1 实验模型加载方式及数据
首先进行单向拉伸及单向压缩计算：（1）在RP-1 点施加上拔位移计算出模型上拔工况的荷载- 位移曲线。（2）在RP-2 点上施加下压位移计算出模型下压工况的荷载- 位移曲线。荷载- 位移曲线如图4、5 所示。
2 位移加载
位移加载：取0.05mm 作为循环荷载的下压位移，取0.03mm作为循环荷载的上拔工况。RP-1 点加载数据如表1 所示，RP-2点加载数据如表2 所示。
每隔5s 取一拉损伤云图，观察其损伤发展：（图为位移加载拉损伤云图）,取观察其损伤。
图4 下压工况的荷载- 位移曲线
图5 上拉工况下的荷载- 位移曲线
表1 RP-1 点加载数据
表2 RP-2 点加载数据
图7 t=10s
3 结论
本文通过有限元分析软件，建立仿真模型，在环荷载作用下的模拟中对地脚螺栓施以上拔力对素凝土进行下压模拟测试，位移加载方式下混凝土损伤都从法盘周边开始损伤，随后向周边扩散，因此需采取相应措施来提高基础承载力，（转下页）杜绝灾害发生。
图8 t=15s
图9 t=20s
图10 t=25s
图11 t=30s
